(a) Appoggiato sulla punta di un dito, l'imager CNT THz può avvolgere facilmente le superfici curve. (b) Semplicemente inserendo e ruotando un imager THz flessibile attaccato alla punta del dito, è stato chiaramente rilevato un danno a un tubo. Credito: Nanomateriali applicati ACS
I ricercatori del Tokyo Institute of Technology hanno sviluppato imager terahertz flessibili basati su materiali di nanotubi di carbonio chimicamente sintonizzabili. I risultati espandono l'ambito delle applicazioni terahertz per includere wrap-around, tecnologie indossabili e dispositivi fotonici di grandi dimensioni.
I nanotubi di carbonio (CNT) stanno iniziando a conquistare il mondo dell'elettronica, e ora il loro uso nelle tecnologie terahertz (THz) ha fatto un grande passo avanti.
Grazie alla loro eccellente conduttività e proprietà fisiche uniche, I CNT sono un'opzione interessante per i dispositivi elettronici di prossima generazione. Uno degli sviluppi più promettenti è la loro applicazione nei dispositivi THz. Sempre più, Gli imager THz stanno emergendo come un'alternativa sicura e praticabile ai sistemi di imaging convenzionali in un'ampia gamma di applicazioni, dalla sicurezza aeroportuale, ispezione alimentare e autenticazione artistica alle tecnologie di rilevamento medico e ambientale.
La domanda di rilevatori THz in grado di fornire immagini in tempo reale per un'ampia gamma di applicazioni industriali ha stimolato la ricerca su soluzioni a basso costo, sistemi di imaging THz flessibili. Yukio Kawano del Laboratorio per la futura ricerca interdisciplinare di scienza e tecnologia, Istituto di tecnologia di Tokyo (Tokyo Tech), è un esperto di fama mondiale in questo campo. Nel 2016, Per esempio, ha annunciato lo sviluppo di tecnologie terahertz indossabili basate su nanotubi di carbonio multiarray.
Da allora Kawano e il suo team hanno studiato le prestazioni di rilevamento dei THz per vari tipi di materiali CNT, in riconoscimento del fatto che ci sono ampi margini di miglioramento per soddisfare le esigenze delle applicazioni su scala industriale.
L'imager CNT THz abilitato clear, visualizzazione non distruttiva di una graffetta metallica all'interno di una busta. Credito: Nanomateriali applicati ACS
Ora, riportano lo sviluppo di imager THz flessibili per film CNT che possono essere messi a punto per massimizzare le prestazioni del rivelatore THz.
Pubblicando i loro risultati in Nanomateriali applicati ACS , i nuovi imager THz sono basati su film CNT semiconduttori chimicamente regolabili.
Facendo uso di una tecnologia nota come gating liquido ionico, i ricercatori hanno dimostrato di poter ottenere un alto grado di controllo sui fattori chiave relativi alle prestazioni del rivelatore di THz per un film CNT con uno spessore di 30 micrometri. Questo livello di spessore era importante per garantire che gli imager mantenessero la loro forma e flessibilità indipendenti, come mostrato in Figura 1.
"Inoltre, "dice la squadra "abbiamo sviluppato una sintonizzazione a livello di Fermi senza gate basata su soluzioni droganti a concentrazione variabile e fabbricato un imager CNT THz di giunzione p-n sintonizzato a livello di Fermi". Negli esperimenti che utilizzano questo nuovo tipo di imager, i ricercatori sono riusciti a visualizzare con successo una graffetta metallica all'interno di una busta standard (vedi Figura 2).
La flessibilità del nuovo imager THz e la possibilità di un'ulteriore messa a punto amplierà la gamma di dispositivi basati su CNT che potrebbero essere sviluppati nel prossimo futuro.
Inoltre, metodi di fabbricazione a basso costo come il rivestimento a getto d'inchiostro potrebbero rendere i dispositivi di imaging THz di grandi aree più facilmente disponibili.
