p A radiação Terahertz pode penetrar em vários materiais - plástico, confecções, papel e alguns tecidos biológicos - tornando-o um candidato atraente para aplicações como detecção de armas ocultas, inspeção de embalagens e imagens de tumores de pele. Contudo, até o momento, não existe um método padrão para medir a potência de saída absoluta dos lasers terahertz, uma fonte deste tipo de radiação. Agora, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) descobriram que matrizes densas de nanotubos de carbono extralongos absorvem quase toda a luz de comprimentos de onda longos, e, portanto, são revestimentos promissores para detectores de protótipo destinados a medir a potência do laser terahertz. p A pesquisa faz parte do esforço do NIST para desenvolver os primeiros padrões de referência para calibrar lasers que operam na faixa de terahertz, do infravermelho distante em comprimentos de onda de 100 micrômetros até a borda da banda de microondas em 1 milímetro.

p "Não há rastreabilidade de medição para potência absoluta para fontes de laser terahertz, “O líder do projeto NIST, John Lehman, diz.“ Temos clientes pedindo as calibrações. Este revestimento parece viável para detectores de potência a laser terahertz. "

p O revestimento, chamado de VANTA (matriz de nanotubos de carbono alinhada verticalmente), tem várias propriedades desejáveis. Obviamente, é fácil de manusear. Os nanotubos têm dezenas de micrômetros a mais de um milímetro de comprimento, portanto, uma camada densa é visível sem um microscópio. Um pedaço de VANTA pode ser cortado, levantado, e carregado como um pedaço de bolo, tornando mais fácil a transferência de uma superfície de silício onde os tubos crescem para um detector de potência a laser.

p Mais importante, o revestimento é muito escuro. A equipe do NIST avaliou três amostras VANTA com comprimentos médios de 40 e 150 micrômetros e 1,5 milímetros (mm) e descobriu que tubos mais longos refletem menos luz. A versão de 1,5 mm não reflete quase nenhuma luz - apenas 1 por cento em um comprimento de onda de 394 micrômetros. Este resultado, a primeira avaliação da refletância de uma VANTA nesse comprimento de onda terahertz, indica que praticamente toda a luz laser que chega é absorvida, o que permitiria medições altamente precisas da potência do laser.

p O VANTA de 1,5 mm absorve mais luz do que revestimentos comparáveis, como ouro preto, mas é necessário mais trabalho para calcular as incertezas e determinar os efeitos de fatores como o ângulo da luz. O projeto estende a longa história do NIST em medições de potência do laser e os recentes avanços do Lehman em revestimentos de nanotubos ultradark.

p VANTAs também têm propriedades térmicas desejáveis. Os pesquisadores do NIST descobriram que o material absorve e libera calor rapidamente em comparação com outros revestimentos pretos, o que tornará os detectores mais responsivos e mais rápidos para produzir sinais. De outra forma, um revestimento espesso o suficiente para absorver longos comprimentos de onda de luz não transmitiria calor ao detector de maneira eficiente.

p Ao desenvolver a capacidade de radiometria a laser terahertz, O NIST está construindo um laser terahertz projetado para medições de rotina e um detector chamado termopilha para medir a potência do laser. Este design simples de detector produz uma tensão quando o calor é aplicado a uma junção de dois metais diferentes. Os pesquisadores do NIST usaram o VANTA para revestir um protótipo de termopilha. Outras pesquisas estão planejadas para projetar detectores que podem ser usados ​​como padrões de referência.