Terahertz på strålningsspektrumet. Kredit:University of Sussex
Ett team av fysiker vid University of Sussex utvecklar vetenskapen för att skapa en säker och effektiv "färg" som kan avslöja, med terahertz (THz) strålning, innehållet i bagage eller föremål gömda i kläder.
THz-strålning kan ersätta användningen av skadliga röntgenstrålar och ultraviolett ljus i säkerhetsskannrar. Det kan inte passera genom vatten, varför det inte utgör någon hälsorisk för levande vävnad, men det kan tränga igenom tyger, plast och trä för att ge interna bilder som liknar en röntgen.
Ligger mellan mikrovågor och infrarött i det elektromagnetiska spektrumet, som med all annan strålning, färdas med ljusets hastighet-men har en lägre frekvens än röntgenstrålar och ultraviolett.
Även om dess existens har varit känd i årtionden, tekniken för att utnyttja den och använda den i en meningsfull kapacitet har inte varit lätt tillgänglig.
Dock, ett team vid Emergent Photonics Laboratory vid University of Sussex har tagit fram en enkel demonstration som visar hur ytorna på föremål upp till vilken storlek som helst kan göras till ljusa terahertz -sändare.
Tunna halvledare, som är material som har en konduktivitet mellan metaller (som mycket goda ledare) och glas (som inte har någon konduktivitet), är ljusa sändare som kan "målas" på billiga material för att göra tricket.
Kropp skannad av terahertz (Den här bilden eller filen är ett verk av en anställd vid USA:s Department of Homeland Security, tas eller görs som en del av den personens officiella uppgifter.)
Doktorandstudent Luke Peters, huvudförfattare till ett papper publicerat i Nano Energy , säger:"Vår utmaning är att få terahertz att utgå från vanliga föremål som väggar eller papper.
"Vi har funnit att det är praktiskt taget möjligt att skapa terahertz i betydande mängder genom att belysa ultratunna elektroniska halvledare, som helt enkelt kan placeras på vilken yta som helst."
Rent praktiskt, detta innebär att istället för att resenärer passerar genom elektromagnetiska skannrar på flygplatser, de kunde helt enkelt gå på en väg eller åt sidan väggar belagda med terahertz-emitterande material.
Upptäckten kan hjälpa till att utveckla många andra applikationer, från att upptäcka bedrägeri i konsten genom att belysa under färglagren, för att förhindra förfalskning i valuta genom att införliva bläck som avger terahertz.
Marco Peccianti och Luke Peters utnyttjar terahertz med hjälp av lasrar. Kredit:University of Sussex
Det finns också potentiella användningsområden inom den medicinska världen. Terahertz har föreslagits inom tandvården för att identifiera hålrum i tänderna, och för att hjälpa kirurger att upptäcka specifika tumörer, som har ett högre vatteninnehåll än normal kroppsvävnad och därför är synliga under terahertz -strålning.
Professor Marco Peccianti, teamledaren på Emergent Photonics Lab, sade:"Med Lukas tidning publicerad i en så prestigefylld tidskrift, det här är en spännande tid för vårt team.
"Det råder enighet om att terahertz fortfarande är mycket i sin ungdom. Den första terahertz-bilden skapades först 1993, och det vi kallar intensiv terahertz är fortfarande en liten mängd jämfört med vad som är tillgängligt från ljuskällor. Till oss, att placera terahertz på stora ytor är utmaningen. I Sussex strävar vi efter att göra detta billigare, effektivt och praktiskt. "