Японцы сделали носимый терагерцовый сканер — Naked Science
5 минут
Редакция

Японцы сделали носимый терагерцовый сканер

Японские ученые разработали портативный гибкий датчик, чувствительный к терагерцовому излучению. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics.

Терагерцовое излучение — вид электромагнитного излучения с субмиллиметровой длиной волны (0,1–1 миллиметр). За счет высокой проникающей способности и безопасности оно позволяет «просвечивать» большинство объектов, в том числе живых организмов. Так, в некоторых аэропортах терагерцовое сканирование применяется для досмотра пассажиров. Однако существующие установки являются громоздкими, а для достижения нужной чувствительности их детектор должен быть охлажден до температур, близких к абсолютному нулю (3–4 кельвина). Кроме того, они плохо справляются с криволинейными формами.

 

Для совершенствования технологии ученые из Токийского университета сконструировали терагерцовый датчик на основе углеродных нанотрубок. Ранее этот материал уже использовался при создании фотоприемников, чувствительных к видимой, инфракрасной и терагерцовой области спектра. На первом этапе авторы создали «активное» устройство из восьми или 23 слоев нанотрубок p-типа (основными носителями заряда в них являются не электроны, а дырки) и металлических электродов толщиной 20 нанометров. Затем методом двойного электрического слоя на сенсоре был образован p-n-переход.

 

Эксперимент с «активным» датчиком. / © D. Suzuki et al., Nature Photonics, 2016

 

Датчик тестировался на различных предметах при комнатной температуре. Так, «активный» образец прикладывался к пластмассовой коробке, в которой находилась подушечка жвачки, или оборачивался вокруг пластиковой бутылки с дефектом, скрытым за изолентой. После этого на него направляли лазер. Во всех случаях полученное изображение позволяло определить местоположение и форму скрытого объекта. Ученые отмечают, что частота излучения сильно зависела от теплопроводности электродов. Максимальной частота была при сочетании алюминия и титана — 29 терагерц, снимки в этом случае обладали высоким разрешением.

 

«Пассивный» датчик был рассчитан на обнаружение спонтанного терагерцового излучения от объекта: чувствительность устройства составила менее девяти терагерц. При помещении сенсора в вакуум показатель возрастал втрое — поскольку рассеяние тепла в этом случае сокращалось. По словам авторов, новый датчик имеет широкий круг приложений: с его помощью можно проводить неинвазивную проверку лекарств, продовольственных товаров и медицинских инструментов. Кроме того, он может заменить рентген и другие методы медицинской визуализации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

6 часов назад
3 минуты
Сергей Васильев

Новый метод позволил сделать немагнитный пирит ферромагнетиком, подходящим для использования в электронике и солнечных батареях.

Вчера, 21:52
2 минуты
Илья Ведмеденко

Пилотируемый космический корабль Crew Dragon приводнился в Атлантическом океане, у побережья Флориды. Это приблизило компанию SpaceX к полноценному вводу нового аппарата в эксплуатацию.

6 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Вчера, 11:27
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

29 июля
7 минут
Мария Азарова

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: