A radiação de muitas partes do espectro eletromagnético foi aproveitada para usos extremamente benéficos, em campos tão diversos como a medicina, imagem e fotografia, e astronomia. Contudo, a região terahertz (THz) do espectro, situado entre microondas e luz infravermelha, tem sido relativamente subutilizado devido às dificuldades em gerar artificialmente essa radiação e em construir dispositivos para detectá-la.

Em um avanço no campo da detecção de terahertz, pesquisadores da Universidade de Tóquio e colegas criaram um dispositivo termomecânico que pode detectar a radiação na região terahertz do espectro de maneira rápida e sensível, sem a necessidade de intenso resfriamento a temperaturas criogênicas como -270ºC. Este dispositivo abre potencialmente uma gama de novas aplicações para tecnologias THz, como câmeras THz.

Neste estudo, relatado no Journal of Applied Physics , a equipe aproveitou o calor gerado pela radiação THz para detectá-lo. Especificamente, eles criaram um dispositivo com um pequeno feixe suspenso em uma lacuna, que eles então revestiram com um filme de metal resistivo [níquel-cromo (NiCr) neste caso]. Este filme de metal tem a capacidade de absorver a radiação THz, que por sua vez transfere calor para o feixe como um todo. Este aumento na temperatura faz com que o feixe se expanda levemente, o que pode ser detectado como uma mudança na frequência na qual o feixe vibra ressonantemente.

"Usando nosso feixe microeletromecânico duplamente fechado feito de arsenieto de gálio, poderíamos sentir efetivamente a radiação THz à temperatura ambiente, "diz o autor correspondente, Kazuhiko Hirakawa." Esta estrutura é particularmente eficaz porque pode detectar a radiação THz muito rapidamente, normalmente 100 vezes mais rápido do que outros sensores térmicos THz convencionais de temperatura ambiente. "

Esta nova abordagem tem uma série de vantagens sobre as alternativas existentes para a detecção de radiação THz. O fato de poder funcionar em temperatura ambiente sem a necessidade de resfriamento o torna adequado para uma variedade de aplicações do mundo real. Também é extremamente sensível, detectar radiação que causa mudanças na temperatura de até um milionésimo de grau.

"Outra vantagem deste sistema é que ele pode ser produzido usando métodos padrão para a fabricação de dispositivos semicondutores, que potencialmente permitiria sua incorporação em câmeras e sensores baseados em THz produzidos em massa, "de acordo com o autor principal Ya Zhang." Esperamos que nosso trabalho leve a uma explosão de interesse e mais inovação neste campo. "