La radiación de muchas partes del espectro electromagnético se ha aprovechado para usos extremadamente beneficiosos, en campos tan diversos como la medicina, la imagen y la fotografía y la astronomía. Sin embargo, la región del espectro de terahercios THz, situada entre las microondas y la luz infrarroja, ha sido relativamente subutilizado debido a las dificultades para generar dicha radiación artificialmente y para construir dispositivos que la detecten.
En un avance en el campo de la detección de terahercios, los investigadores de la Universidad de Tokio y sus colegas han creado un dispositivo termomecánico que puede detectar la radiación en la región de terahercios del espectro de una manera sensible y rápida, sin la necesidad de un enfriamiento intenso paratemperaturas criogénicas como? 270ºC. Este dispositivo potencialmente abre una gama de nuevas aplicaciones para las tecnologías THz, como las cámaras THz.
En este estudio, informado en el Revista de Física Aplicada , el equipo hizo uso del calor generado por la radiación THz para detectarlo. Específicamente, crearon un dispositivo con un pequeño haz suspendido a través de un espacio, que luego recubrieron con una película de metal resistente [níquel-cromo NiCr en este caso]. Esta película de metal tiene la capacidad de absorber la radiación THz, que a su vez transfiere calor al haz en su conjunto. Este aumento de temperatura hace que el haz se expanda muy ligeramente, lo que puede detectarse como un cambio en elfrecuencia a la cual el rayo vibra resonantemente.
"Utilizando nuestro haz microelectromecánico doblemente cerrado hecho de arseniuro de galio, podríamos detectar efectivamente la radiación de THz a temperatura ambiente", dice el autor correspondiente Kazuhiko Hirakawa. "Esta estructura es particularmente efectiva ya que puede detectar la radiación de THz muy rápidamente, generalmente 100 veces más rápidoque otros sensores THz térmicos de temperatura ambiente convencionales ".
Este nuevo enfoque tiene una gama de ventajas sobre las alternativas existentes para la detección de radiación THz. El hecho de que pueda funcionar a temperatura ambiente sin necesidad de enfriamiento lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones del mundo real. También es extremadamentesensible, que detecta la radiación que causa cambios de temperatura tan pequeños como una millonésima parte de un grado.
"Otra ventaja de este sistema es que puede producirse utilizando métodos estándar para fabricar dispositivos semiconductores, lo que potencialmente permitiría su incorporación en sensores y cámaras basados en THz producidos en masa", según el autor principal Ya Zhang ". Esperamosque nuestro trabajo generará una explosión de interés y una mayor innovación en este campo ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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