(a) Apoiado na ponta do dedo, o gerador de imagens CNT THz pode facilmente envolver superfícies curvas. (b) Apenas inserindo e girando um gerador de imagens THz flexível conectado à ponta do dedo, danos a um tubo foram claramente detectados. Crédito: Nanomateriais aplicados da ACS
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio desenvolveram imagens de terahertz flexíveis com base em materiais de nanotubos de carbono sintonizáveis quimicamente. As descobertas expandem o escopo dos aplicativos terahertz para incluir wrap-around, tecnologias vestíveis, bem como dispositivos fotônicos de grande área.
Nanotubos de carbono (CNTs) estão começando a dominar o mundo da eletrônica, e agora seu uso em tecnologias terahertz (THz) deu um grande passo em frente.
Devido à sua excelente condutividade e propriedades físicas únicas, Os CNTs são uma opção atraente para dispositivos eletrônicos de última geração. Um dos desenvolvimentos mais promissores é sua aplicação em dispositivos THz. Cada vez mais, Os imageadores THz estão surgindo como uma alternativa segura e viável aos sistemas de imagem convencionais em uma ampla gama de aplicações, da segurança do aeroporto, inspeção de alimentos e autenticação de arte para tecnologias de detecção médica e ambiental.
A demanda por detectores THz que podem fornecer imagens em tempo real para uma ampla gama de aplicações industriais estimulou a pesquisa de baixo custo, sistemas de imagem THz flexíveis. Yukio Kawano do Laboratório para Pesquisa Interdisciplinar Futura de Ciência e Tecnologia, Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), é um especialista de renome mundial neste campo. Em 2016, por exemplo, ele anunciou o desenvolvimento de tecnologias terahertz vestíveis baseadas em nanotubos de carbono multiarrayed.
Kawano e sua equipe têm investigado o desempenho da detecção de THz para vários tipos de materiais CNT, em reconhecimento do fato de que há muito espaço para melhorias para atender às necessidades de aplicações em escala industrial.
O gerador de imagens CNT THz habilitado claro, visualização não destrutiva de um clipe de papel metálico dentro de um envelope. Crédito: Nanomateriais aplicados da ACS
Agora, eles relatam o desenvolvimento de imageadores THz flexíveis para filmes CNT que podem ser ajustados para maximizar o desempenho do detector THz.
Publicando suas descobertas em Nanomateriais aplicados da ACS , os novos imageadores THz são baseados em filmes CNT semicondutores ajustáveis quimicamente.
Ao fazer uso de uma tecnologia conhecida como gating líquido iônico, os pesquisadores demonstraram que podiam obter um alto grau de controle sobre os principais fatores relacionados ao desempenho do detector THz para um filme CNT com espessura de 30 micrômetros. Este nível de espessura era importante para garantir que os imageadores mantivessem sua forma independente e flexibilidade, conforme mostrado na Figura 1.
"Além disso, "a equipe diz, "desenvolvemos o ajuste de nível de Fermi livre de portão com base em soluções de dopante de concentração variável e fabricamos um gerador de imagens CNT THz de junção p-n com ajuste de nível de Fermi." Em experimentos usando este novo tipo de imageador, os pesquisadores conseguiram a visualização bem-sucedida de um clipe de papel de metal dentro de um envelope padrão (ver Figura 2.)
A flexibilidade do novo gerador de imagens THz e a possibilidade de ajustes ainda mais finos irão expandir a gama de dispositivos baseados em CNT que podem ser desenvolvidos em um futuro próximo.
Além disso, métodos de fabricação de baixo custo, como revestimento a jato de tinta, podem tornar os dispositivos de imagem THz de grandes áreas mais prontamente disponíveis.
