Anonim

"Т-зраци" могу довести до сигурније медицинске слике

Медицински

Дарио Боргхино

27. мај 2014. године

3 слике

Нова техника може брзо и прецизно детектовати терахертзове таласе на собној температури (Имаге: Университи оф Мицхиган)

Истраживачи на Универзитету у Мичигену пронашли су начин прецизног откривања електромагнетних таласа у подручју терахертза тако што их прво претворе у звук. Напредак отвара нове апликације у распону од строжије безбедности аеродрома до безбедније медицинске слике.

Инжењери врло добро знају како манипулирати широким спектром електромагнетних таласа за слање и примање сигнала. Међутим, таласи са фреквенцијама од 0.1 до 10 ТХз до сада су били веома тешки купци. Њихове фреквенције су превише високе да се директно мјери електроником струје, тако да се научници морају ослањати на мјерење њихових физичких особина, као што су њихова енергија и таласна дужина. Имамо начине да урадимо управо то, али су веома неефикасне и непрактичне, јер се, између осталог, такви уређаји морају охладити да би исправно радили.

Тим под водством Проф. Јаи Гуа на Универзитету у Мичигену дизајнирао је и тестирао трансдуктор који испуњава такозвани "терахертз празнину" претварањем веома таласастих терахертзових таласа у ултразвук, што већ знамо како да процесирамо . Што је још важније, систем то ради на поуздан и практичан начин и може радити на собној температури.

Ево како то функционише. Када таласи у подручју терахертза удари у сензор, њихова енергија се апсорбује угљеничким наноцевима и претвара у топлоту. Топлота проширује фину мрежу спужве полидиметилсилоксана (ПДМС) пластике, стварајући талас притиска у ултразвучном опсегу, хиљаду пута превисока за људске уши да се покупе. На крају, микроригарни резонатор који се мјери само неколико милиметара покреће и мјери ултразвучне таласе.

Овај уређај има брзину од мање од милионитог дела секунде, што је четири реда магнитуде брже од сличних уређаја. То му омогућава да детектује појединачне импулсе терахертз таласа, а не само континуиране токове.

Проналажење практичног начина интеракције са овим дијелом електромагнетног спектра отвара узбудљиве нове могућности. За један, сваки објекат неколико степени изнад апсолутне нуле емитује зрачење црног тела на овом спектру. Откривање тих таласа омогућило би нам да прецизно сликамо објекте на даљину, од дроге и оружја на аеродрому до међузвездане прашине у далеким подручјима Млечног пута.

Осим тога, због тога што су таласи у овом спектру сматрани нешкодљивим за људско тијело (само узрокујући благи пораст температуре), могли би се користити и за сигурније и ефикасније медицинске снимке и дијагностику.

Напредак је описан у најновијем издању часописа Натуре Пхотоницс .

Извор: Универзитет у Мичигену

Цијели уређај је само неколико милиметара у величини (Пхото: Университи оф Мицхиган)

Нова техника може брзо и прецизно детектовати терахертзове таласе на собној температури (Имаге: Университи оф Мицхиган)

Трансдуктор је формиран од спужве пластичног материјала са уграђеним угљеничким наноцевима (слика: Универзитет у Мичигену)

Рецоммендед Избор Уредника