(a) Descansando sobre la yema de un dedo, el generador de imágenes CNT THz puede envolver fácilmente superficies curvas. (b) Simplemente insertando y girando un generador de imágenes THz flexible conectado a la punta del dedo, Se detectó claramente el daño a una tubería. Crédito: Nano materiales aplicados por ACS
Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio han desarrollado generadores de imágenes de terahercios flexibles basados en materiales de nanotubos de carbono sintonizables químicamente. Los hallazgos amplían el alcance de las aplicaciones de terahercios para incluir envolturas, tecnologías portátiles y dispositivos fotónicos de gran superficie.
Los nanotubos de carbono (CNT) están comenzando a tomar el mundo de la electrónica por asalto, y ahora su uso en tecnologías de terahercios (THz) ha dado un gran paso adelante.
Debido a su excelente conductividad y propiedades físicas únicas, Los 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, Los generadores de imágenes THz están emergiendo como una alternativa segura y viable a los sistemas de imágenes convencionales en una amplia gama de aplicaciones, de la seguridad del aeropuerto, inspección de alimentos y autenticación de arte a tecnologías de detección médica y ambiental.
La demanda de detectores de THz que puedan ofrecer imágenes en tiempo real para una amplia gama de aplicaciones industriales ha estimulado la investigación de bajo costo, sistemas de imágenes THz flexibles. Yukio Kawano del Laboratorio de Futuras Investigaciones Interdisciplinarias de Ciencia y Tecnología, Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech), es un experto de renombre mundial en este campo. En 2016, por ejemplo, anunció el desarrollo de tecnologías portátiles de terahercios basadas en nanotubos de carbono de múltiples capas.
Desde entonces, 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.
El generador de imágenes CNT THz habilitó visualización no destructiva de un clip de metal dentro de un sobre. Crédito: Nano materiales aplicados por ACS
Ahora, informan del desarrollo de generadores de imágenes THz flexibles para películas CNT que pueden ajustarse para maximizar el rendimiento del detector de THz.
Publicando sus hallazgos en Nano materiales aplicados por ACS , Los nuevos generadores de imágenes THz se basan en películas CNT semiconductoras químicamente ajustables.
Al hacer uso de una tecnología conocida como puerta líquida iónica, los investigadores demostraron que podían obtener un alto grado de control sobre los factores clave relacionados con el rendimiento del detector de THz para una película de CNT con un espesor de 30 micrómetros. Este nivel de grosor era importante para garantizar que los generadores de imágenes mantuvieran su forma y flexibilidad independientes, como se muestra en la Figura 1.
"Adicionalmente, "dice el equipo, "Desarrollamos un ajuste de nivel de Fermi sin puerta basado en soluciones de dopantes de concentración variable y fabricamos un generador de imágenes CNT THz de unión p-n sintonizado por Fermi". En experimentos con este nuevo tipo de generador de imágenes, los investigadores lograron una visualización exitosa de un clip de metal dentro de un sobre estándar (ver Figura 2).
La flexibilidad del nuevo generador de imágenes THz y la posibilidad de un ajuste aún más preciso ampliarán la gama de dispositivos basados en CNT que podrían desarrollarse en un futuro próximo.
Es más, 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 fácilmente disponibles.
