Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio desenvolveram um dispositivo de varredura terahertz portátil e vestível usando matrizes de nanotubos de carbono para inspeção não invasiva de objetos tridimensionais sem a necessidade de componentes ópticos periféricos volumosos. Espera-se que o dispositivo tenha uma ampla variedade de aplicações, incluindo inspeções não invasivas de equipamentos médicos e de entrega de medicamentos, como seringas, bem como imagens de células cancerosas, coágulos de sangue, glândulas sudoríparas e dentes. Os resultados são publicados em Nature Photonics , Novembro de 2016

Dispositivos de imagem baseados em ondas terahertz são promissores para a inspeção não invasiva de objetos sólidos e tecidos moles do corpo humano. Contudo, ondas terahertz têm dificuldade em obter imagens e reproduzir os contornos curvos de objetos tridimensionais. Além disso, dispositivos terahertz usados ​​atualmente para varreduras de corpo inteiro em aeroportos devem girar 360 graus ao redor do corpo humano, e são, portanto, grandes, volumoso, e não portátil. Além disso, os materiais usados ​​para fabricar sistemas terahertz convencionais não são flexíveis, e os detectores terahertz devem ser resfriados para atingir alta sensibilidade de detecção.

Portanto, pesquisadores procuram sistemas de imagem terahertz portáteis, flexível, e operar com eficiência em temperatura ambiente. Para enfrentar esses desafios, Yukio Kawano e colegas do Laboratório para Pesquisa Interdisciplinar Futura de Ciência e Tecnologia, Instituto de Tecnologia de Tóquio, demonstraram um dispositivo de imagem terahertz fabricado com matrizes de nanotubos de carbono (CNT). Notavelmente, Os CNTs já foram usados ​​para a fabricação de fotodetectores que operam no visível, infravermelho, e regiões terahertz do espectro eletromagnético.

A equipe da Tokyo Tech fabricou um scanner de banda larga terahertz integrando 23 elementos detectores CNT em uma única matriz. A resistência mecânica do filme CNT usado no detector pode ser facilmente dobrada em uma ampla gama de ângulos, ao contrário dos materiais semicondutores convencionais que são frágeis e quebram sob tensão. Mais importante, os filmes CNT também absorvem radiação eletromagnética em uma ampla faixa de terahertz, o que elimina a necessidade de antenas planas para fazer a varredura de objetos. O scanner terahertz desenvolvido por Kawano e sua equipe foi usado com sucesso para imagens ativas de amostras planas e curvas; varredura multivista de amostras cilíndricas; e imagens vestíveis passivas de uma mão humana.

No futuro, a equipe de pesquisa espera que as aplicações de seu scanner terahertz aumentem a capacidade de inspeções não invasivas em produtos farmacêuticos, controle de qualidade alimentar, e monitoramento médico. Essas aplicações são possíveis porque o scanner terahertz é vestível, portátil, e pode digitalizar objetos 3-D sem a necessidade de ótica ou equipamentos complexos.