首个可弯曲太赫兹扫描仪问世 由碳纳米管制成

2016-11-24 来源:科技日报作者:聂翠蓉 我要评论(0) 字号:

能对三维卷曲结构成像检测

碳纳米管制成的可弯曲太赫兹扫描装置

据美国电气与电子工程师协会(IEEE)网站11月14日报道,日本东京工业大学川野由纪夫(音译)和同事利用碳纳米管研发出首个可移动、可弯曲、可穿戴的太赫兹扫描仪,能对包括人体在内的三维卷曲物体进行成像检测。相关研究细节发表在《自然·光学》杂志网络版上。

太赫兹射线对应的频率范围在电磁光谱的红外和微波之间,能穿透几乎各种材料且不会造成损害,因此,太赫兹摄像头在非侵入性高分辨率成像领域运用潜力广泛,可检测暗藏的武器、识别爆炸物及检查机械部件缺损等。

但传统太赫兹成像技术用不可弯曲的材料制成,只适用于检测平面样本,难以对大多数三维卷曲结构进行扫描,很多安检场所使用的太赫兹扫描仪需旋转360°才能拍摄到人体各个角度,这使得安检系统体积过于庞大。

川野和同事利用碳纳米管薄膜设计研制出的首个可弯曲太赫兹成像装置,能在室温下探测到频率在0.14到39太赫兹范围内的所有射线,并且可包裹起来方便携带。利用这种成像仪,他们成功检测出隐藏在多张纸下的纸屑和锗盘堆中的金属线圈,并找出塑料盒内潜藏的一块口香糖。他们还识别出塑料瓶内的金属杂质和注射器上的细微裂口。上述结果表明,新太赫兹扫描仪可用在工业企业中对非平面产品如塑料瓶和药品进行快速和多角度检测。

另外,他们开发出可穿戴扫描仪并成功检测到人手发出的太赫兹射线。川野认为,不需外来太赫兹射线就能给一只手成像,是太赫兹扫描仪向医学运用迈出的重要一步,未来可用来检测癌细胞、汗腺和虫牙等各种健康问题,实时监控自身日常健康状况。

川野表示,接下来他们会将这些新太赫兹成像仪和信号识别电路与无线通信装置一起集成到单个芯片上,从而开发出高速太赫兹监控系统。之后会启动实时医用监控设备的开发工作。

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