La radiación de terahercios se puede utilizar para una amplia variedad de aplicaciones y en la actualidad se utiliza tanto para los controles de seguridad de los aeropuertos como para el análisis de materiales en el laboratorio. La longitud de onda de esta radiación está en el rango milimétrico, lo que significa que es significativamente más grande que la longitud de onda de la luz visible. También requiere técnicas especializadas para manipular las vigas y darles la forma correcta. En TU Wien, dar forma a haces de terahercios es ahora algo así como un éxito rotundo:con la ayuda de una pantalla de plástico calculada con precisión producida en la impresora 3-D, Las vigas de terahercios se pueden moldear como se desee.

Como lentes, solo que mejores

"El plástico normal es transparente para haces de terahercios, de forma similar a como lo es el vidrio para la luz visible, "explica el profesor Andrei Pimenov del Instituto de Física del Estado Sólido de TU Wien". las ondas de terahercios se ralentizan un poco cuando atraviesan el plástico. Esto significa que las crestas y valles del rayo se desplazan un poco; a eso lo llamamos cambio de fase ".

Este cambio de fase se puede utilizar para dar forma a un haz. Ocurre exactamente lo mismo, en una forma mucho más simple, con una lente óptica de vidrio:cuando la lente es más gruesa en el medio que en el borde, un rayo de luz en el medio pasa más tiempo en el vidrio que otro rayo que golpea simultáneamente el borde de la lente. Por lo tanto, los rayos de luz en el medio están más retardados de fase que los rayos de luz en el borde. Esto es exactamente lo que hace que cambie la forma del rayo; un haz de luz más amplio se puede enfocar en un solo punto.

Y, sin embargo, las posibilidades aún están lejos de agotarse. "No solo queríamos mapear un haz ancho a un punto. Nuestro objetivo era poder llevar cualquier haz a cualquier forma, "dice Jan Gosporadič, un doctorado estudiante en el equipo de Andrei Pimenov.

La pantalla de la impresora 3D

Esto se logra insertando una pantalla de plástico adaptada con precisión en la viga. La pantalla tiene un diámetro de solo unos centímetros, su espesor varía de 0 a 4 mm. El grosor de la pantalla debe ajustarse paso a paso para que las diferentes zonas del haz se desvíen de forma controlada, dando como resultado la imagen deseada al final. Se ha desarrollado un método de cálculo especial para obtener el diseño de pantalla deseado. A partir de esto, podemos producir la pantalla correspondiente a partir de una impresora 3D ordinaria.

"El proceso es asombrosamente simple, ", dice Andrei Pimenov." Ni siquiera necesita una impresora 3D con una resolución especialmente alta. Si la precisión de la estructura es significativamente mejor que la longitud de onda de la radiación utilizada, entonces es suficiente, esto no es un problema para la radiación de terahercios con una longitud de onda de 2 mm ".

Para resaltar las posibilidades que ofrece la técnica, el equipo ha producido diferentes pantallas, incluido uno que aporta un haz ancho en la forma del logotipo de TU Wien. "Esto muestra que apenas existen límites geométricos para la tecnología, "dice Andrei Pimenov." Nuestro método es relativamente fácil de aplicar, lo que nos lleva a creer que la tecnología se introducirá rápidamente para su uso en muchas áreas y que la tecnología de terahercios que está surgiendo actualmente la hará un poco más precisa y versátil ".