Univerzální „rentgen” do ruky

Terahertzové elektromagnetické vlny umějí např. odhalit jedy a výbušniny v zavazadlech na letištích. Můžou dokonce podobně jako rentegenové paprsky proniknout i do nitra lidského těla, ovšem narozdíl od rentgenu bez jakýchkoliv možných zdravotních následků. Výzkumníci z Británie a Singapuru se nyní pokoušejí o vývoj přenosných a dostatečně univerzálních terahertzových skenerů, které prosvítí lidské tkáně, oděvy i papír. Zaznamenali pokroky v síle terahertzového paprsku a přístroj se jim také podařilo nastartovat i při pokojové teplotě. Navíc se jim díky nanotechnologické výrobě diagnostický skener podařilo zmenšit tak, že může být přenosný.

Co umí terahertzové vlny

Terahertzové vlny se svými vlnovými délkami nacházejí v oblasti mezi vlnami infračervenými a mikrovlnami, které používají radary. Terahertzové paprsky jsou kromě obrazu struktur uvnitř těla schopné detekovat, jaké chemické sloučeniny se v našem nitru nacházejí. Každá molekula totiž při ozáření terahertovým paprskem reaguje odlišně. Identifikace látek pracuje na základě unikátní vlnové signatury, která po ozáření z látek vychází. Terahertzový skener tak celkem spolehlivě odliší chemickou výbušninu nebo její komponentu od neškodných látek. Nebo také zjistí, že se v určitém místě těla hromadí nevítané látky, které indikují například rakovinu.

Jak to funguje?

Skener tohoto typu nejprve vyprodukuje vlny o dvou různých vlnových délkách. Ty jsou smíchány a zesíleny pomocí páru drobných elektrod, které fungují jako anténa. Mezi elektrodami je pouze 100 nanometrů široká mezera. V ní vlivem silného proudu mezi elektrodami dochází k zesílení a vyladění výsledných elektromagnetických vln už v oblasti terahertzových frekvencí. Frekvenci nebo vlnovou délku výsledných vln je možné spojitě měnit.

Celý generátor vln je tak malý, že může být zabudován do běžných křemíkových čipů. Tento čip se musí v přístroji trochu chladit, celý přístroj se přesto vejde do jedné ruky podobně jako trikordér, oblíbená rekvizita série Star Trek.

Zdroj: Popular Science, Extreme tech

-----