Ручной терагерцевый сканер заменит МРТ и рентген
Международная группа ученых из Института исследований материалов и техники (IMRE), Научно-исследовательского института Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) и Имперского лондонского колледжа смогла при комнатной температуре создать мощный узконаправленный пучок терагерцевого изучения (Т-лучей). Новая технология открывает путь для разработки компактных ручных медицинских сканеров, похожих на те, что в фантастических фильмах позволяют быстро оценить состояние пациента.
Благодаря тому, что каждая молекула имеет свою уникальную подпись в терагерцевом диапазоне, Т-лучи могут обнаруживать специфические молекулы, например присутствующие в раковых опухолях. Также терагерцевые сканеры можно использовать для обнаружения взрывчатых веществ, наркотиков, мониторинга загрязнения окружающей среды или контроля полупроводниковых интегральных схем.
К сожалению, современные терагерцевые излучатели, позволяющие делать снимки, стоят очень дорого, имеют небольшую мощность, потребляют много энергии, и, к тому же, работают при очень низких температурах.
В новой технологии ученые использовали для генерации мощных Т-лучей пару электродов - две острые полоски металла, разделенные промежутком в 100 нанометров. Подобная конструкция представляет собой наноантенну, усиливающую генерируемый терагерцевый луч. Т-лучи образуются в результате взаимодействия электромагнитных волн и мощного тока, проходящего между электродами полупроводника. Ученые могут настроить длину волны Т-лучей для создания пучков, пригодных для сканирования различных объектов.
Массивы наноантенн создают терагерцевое излучение в 100 раз более мощное, чем современные источники Т-лучей. Таким образом, с помощью нового сканера можно получить изображения более высокого разрешения. По мнению разработчиков, новая технология может произвести революцию в технологиях медицинского сканирования: пациенты будут избавлены от сложных и длительных диагностических процедур.
Благодаря тому, что каждая молекула имеет свою уникальную подпись в терагерцевом диапазоне, Т-лучи могут обнаруживать специфические молекулы, например присутствующие в раковых опухолях. Также терагерцевые сканеры можно использовать для обнаружения взрывчатых веществ, наркотиков, мониторинга загрязнения окружающей среды или контроля полупроводниковых интегральных схем.
К сожалению, современные терагерцевые излучатели, позволяющие делать снимки, стоят очень дорого, имеют небольшую мощность, потребляют много энергии, и, к тому же, работают при очень низких температурах.
В новой технологии ученые использовали для генерации мощных Т-лучей пару электродов - две острые полоски металла, разделенные промежутком в 100 нанометров. Подобная конструкция представляет собой наноантенну, усиливающую генерируемый терагерцевый луч. Т-лучи образуются в результате взаимодействия электромагнитных волн и мощного тока, проходящего между электродами полупроводника. Ученые могут настроить длину волны Т-лучей для создания пучков, пригодных для сканирования различных объектов.
Массивы наноантенн создают терагерцевое излучение в 100 раз более мощное, чем современные источники Т-лучей. Таким образом, с помощью нового сканера можно получить изображения более высокого разрешения. По мнению разработчиков, новая технология может произвести революцию в технологиях медицинского сканирования: пациенты будут избавлены от сложных и длительных диагностических процедур.
Ещё новости по теме:
18:20