Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio han desarrollado generadores de imágenes de terahercios flexibles basados en materiales de nanotubos de carbono químicamente "sintonizables". Los resultados amplían el alcance de las aplicaciones de terahercios para incluir tecnologías envolventes y portátiles, así como dispositivos fotónicos de gran superficie.
Los nanotubos de carbono CNT están empezando a tomar por asalto el mundo de la electrónica, y ahora su uso en tecnologías de terahercios THz ha dado un gran paso adelante.
Debido a su excelente conductividad y propiedades físicas únicas, las CNT son una opción atractiva para los dispositivos electrónicos de próxima generación. Uno de los desarrollos más prometedores es su aplicación en dispositivos THz. Cada vez más, las imágenes THz están surgiendo como una alternativa segura y viable parasistemas de imágenes convencionales en una amplia gama de aplicaciones, desde seguridad aeroportuaria, inspección de alimentos y autenticación de arte hasta tecnologías de detección médica y ambiental.
La demanda de detectores de THz que puedan proporcionar imágenes en tiempo real para una amplia gama de aplicaciones industriales ha estimulado la investigación en sistemas de imágenes de THz flexibles y de bajo costo. Yukio Kawano es del Laboratorio de Investigación Interdisciplinaria Futura de Ciencia y Tecnología, TokioInstitute of Technology Tokyo Tech. En 2016 anunció el desarrollo de tecnologías portátiles de terahercios basadas en nanotubos de carbono de múltiples matrices.
Kawano y su equipo han estado investigando el rendimiento de detección de THz para varios tipos de materiales CNT, en reconocimiento del hecho de que hay mucho margen de mejora para satisfacer las necesidades de las aplicaciones a escala industrial.
Ahora, informan el desarrollo de generadores de imágenes THz flexibles para películas CNT que pueden ajustarse para maximizar el rendimiento del detector THz.
Publicando sus hallazgos en Nano Materiales Aplicados de ACS, los nuevos generadores de imágenes THz se basan en películas CNT semiconductoras químicamente ajustables.
Al hacer uso de una tecnología conocida como compuerta de líquido iónico [1], los investigadores demostraron que podían obtener un alto grado de control sobre los factores clave relacionados con el rendimiento del detector THz para una película CNT con un espesor de 30 micrómetros. Este nivelde grosor era importante para garantizar que los lectores de imágenes mantuvieran su forma y flexibilidad independientes.
"Además", dice el equipo, "desarrollamos sintonización de nivel de Fermi [2] sin compuerta basada en soluciones dopantes de concentración variable y fabricamos un generador de imágenes de unión p? N de nivel Fermi [3] CNT THz".En experimentos con este nuevo tipo de generador de imágenes, los investigadores lograron una visualización exitosa de un clip metálico dentro de un sobre estándar.
La flexibilidad de la nueva cámara de imágenes THz y la posibilidad de un ajuste aún mayor ampliarán la gama de dispositivos basados en CNT que podrían desarrollarse en el futuro cercano.
Además, los métodos de fabricación de bajo costo, como el recubrimiento por inyección de tinta, podrían hacer que los dispositivos de imágenes de THz de área grande estén más disponibles.
Términos técnicos
[1] Compuerta de líquido iónico: una técnica utilizada para modular las propiedades del portador de carga de un material.
[2] Nivel de Fermi: una medida del potencial electroquímico de los electrones, que es importante para determinar las propiedades eléctricas y térmicas de los sólidos. El término lleva el nombre del físico italiano-estadounidense Enrico Fermi.
[3] unión pn: se refiere a la interfaz entre materiales semiconductores positivos tipo p y negativos tipo n. Estas uniones forman la base de dispositivos electrónicos semiconductores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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