(a) vilar på en fingertopp, CNT THz-bildkameran kan enkelt svepa runt krökta ytor. (b) Bara genom att sätta in och rotera en flexibel THz-bildkamera fäst vid fingertoppen, skada på ett rör upptäcktes tydligt. Kreditera: ACS applicerade nanomaterial
Forskare vid Tokyo Institute of Technology har utvecklat flexibla terahertz-bildapparater baserade på kemiskt inställbara kolnanorörsmaterial. Fynden utökar omfattningen av terahertz-applikationer till att inkludera wrap-around, bärbara teknologier såväl som fotoniska enheter med stor yta.
Kolnanorör (CNT) börjar ta elektronikvärlden med storm, och nu har deras användning i terahertz (THz)-teknologier tagit ett stort steg framåt.
På grund av deras utmärkta ledningsförmåga och unika fysikaliska egenskaper, CNT är ett attraktivt alternativ för nästa generations elektroniska enheter. En av de mest lovande utvecklingarna är deras tillämpning i THz-enheter. Alltmer, THz-bildapparater framträder som ett säkert och lönsamt alternativ till konventionella bildsystem inom ett brett spektrum av applikationer, från flygplatssäkerhet, livsmedelsinspektion och konstautentisering till medicinska och miljömässiga avkänningsteknologier.
Efterfrågan på THz-detektorer som kan leverera bilder i realtid för ett brett spektrum av industriella tillämpningar har stimulerat forskning om låga kostnader, flexibla THz-bildsystem. Yukio Kawano från Laboratory for Future Interdisciplinary Research of Science and Technology, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), är en världskänd expert inom detta område. 2016, till exempel, han tillkännagav utvecklingen av bärbara terahertz-teknologier baserade på multiarrayed kolnanorör.
Kawano och hans team har sedan dess undersökt THz-detekteringsprestanda för olika typer av CNT-material, som ett erkännande av det faktum att det finns gott om utrymme för förbättringar för att möta behoven hos tillämpningar i industriell skala.
CNT THz imager aktiverad clear, oförstörande visualisering av ett metallgem inuti ett kuvert. Kreditera: ACS applicerade nanomaterial
Nu, de rapporterar utvecklingen av flexibla THz-bildapparater för CNT-filmer som kan finjusteras för att maximera THz-detektorns prestanda.
Publicerar sina resultat i ACS applicerade nanomaterial , de nya THz-bildapparaterna är baserade på kemiskt justerbara halvledande CNT-filmer.
Genom att använda sig av en teknik som kallas jonisk flytande grind, forskarna visade att de kunde få en hög grad av kontroll över nyckelfaktorer relaterade till THz-detektorprestanda för en CNT-film med en tjocklek på 30 mikrometer. Denna tjockleksnivå var viktig för att säkerställa att bilderna skulle behålla sin fristående form och flexibilitet, som visas i figur 1.
"Dessutom, "teamet säger, "vi utvecklade grindfri Fermi-nivåjustering baserad på dopningslösningar med variabel koncentration och tillverkade en Fermi-nivåavstämd p-n-övergång CNT THz-imager." I experiment med denna nya typ av bildapparat, forskarna uppnådde en framgångsrik visualisering av ett metallgem inuti ett standardkuvert (se figur 2.)
Böjbarheten hos den nya THz-bildaren och möjligheten till ytterligare finjustering kommer att utöka utbudet av CNT-baserade enheter som kan utvecklas inom en snar framtid.
Dessutom, billiga tillverkningsmetoder som bläckstrålebeläggning kan göra THz-avbildningsenheter med stora ytor mer lättillgängliga.
