Γιατί η ακτινοβολία terahertz αποτελεί το νέο χρυσό παιδί του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος
Τα μικροκύματα χρησιμοποιούνται στο μαγείρεμα, οι ακτίνες Χ βοηθούν τους γιατρούς στην εξέταση σπασμένων οστών και η υπεριώδης ακτινοβολία μας δίνει τη δυνατότητα να βλέπουμε μέσα στη νύχτα με ειδικά κιάλια. Όσο για την ακτινοβολία terahertz, η οποία στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα βρίσκεται μεταξύ της υπεριώδους και των μικροκυμάτων, είναι μόνο λόγια. Οι ακτίνες t, όπως αποκαλούνται, έχει αποδειχθεί ότι δύσκολα δημιουργούνται, ανιχνεύονται και κατευθύνονται προς ένα στόχο. Τώρα, όμως, ο Daniel Mittleman, φυσικός στο Πανεπιστήμιο Rice, και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν έναν απλό τρόπο για να τις τιθασεύουν μια ανακάλυψη που μπορεί να ωθήσει την τεχνολογία από το θεωρητικό σε πρακτικό επίπεδο.
Όπως και οι ακτίνες χ, οι ακτίνες t μπορούν να διεισδύσουν μέσα από μη μεταλλικά υλικά, όπως χαρτόνια και πλαστικά, χωρίς όμως τη βλαβερή ιοντίζουσα ακτινοβολία. Αυτό τις κάνει ιδανικές για την απεικονιστική εξερεύνηση του εσωτερικού των εντέρων ή ενός ύποπτου δέματος. Για πολλά χρόνια, οι ακτίνες t θεωρούνταν εμπορικά άχρηστες, καθώς κανείς δεν μπορούσε να βρει τρόπο να τις ελέγξει. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μεταλλικούς σωλήνες που λειτουργούσαν καλά με τα μικροκύματα, καθώς και οπτικές ίνες που λειτουργούσαν καλά για τις υπέρυθρες ακτίνες, που όμως απέτυχαν στις ακτίνες t. Η λύση του Mittleman είναι απλή: μία μεταλλική ράβδος λαμβάνει σήμα ακτινών t στο ένα της άκρο και εκπέμπει το ίδιο σήμα από το άλλο της άκρο. Η έρευνα, η οποία μπορεί σύντομα να οδηγήσει στο πρώτο ενδοσκόπιο ακτινών t, έχει εγείρει πλήθος ερωτηματικών. «Μόλις 5 χρόνια πριν», λέει ο πρωτοπόρος στις ακτίνες t καθηγητής Charles Schmuttenmaer του Πανεπιστημίου Yale, «οι άνθρωποι έλεγαν ?Τerahertz – σιγά το πράγμα!?. Όμως βλέπουμε ότι υπάρχουν πλέον πολλά πράγματα που μπορείς να κάνεις με αυτές τις ακτίνες, που δεν μπορούν να γίνουν με κανένα άλλο τρόπο». Όπως για παράδειγμα; Ρίξτε μία ματιά στον οδηγό που ακολουθεί.
Άρθρο της NICOLE DAVIS στο Popular Science
Πεδίο |
Τι κάνει |
Πως λειτουργεί |
Πλεονεκτήματα |
Τρέχουσα κατάσταση |
Ασφάλεια | Βλέπει μέσα από τα ρούχα, ερευνώντας για όπλα ή εκρηκτικά χωρίς την ιovτίζoυσα ακτινοβολία των συσκευών με ακτίνες Χ | Κάποια μόρια που σχετίζονται με επικίνδυνα υλικά συντονίζονται στην ίδια συχνότητα με την ακτινοβολία terahertz | Ευκολία: Αποχαιρετίστε το πέρασμα παπουτσιών και παλτών μέσα από συσκευές ακτινών Χ | Το αμερικανικό υπουργείο Ασφαλείας έχει συνάψει συμφωνία με την Τeraview για την εξέλιξη μιας ράβδου ακτινών t για χρήση σε αεροδρόμια |
Ιατρική | Διακρίνει τα καρκινικά κύτταρα από τα υγιή, χρησιμοποιώντας λιγότερο επιβλαβή ακτινοβολία | Λόγω του ότι οι ακτίνες t απορροφούνται εύκολα από το νερό, οι επιστήμονες διακρίνουν τους γεμάτους με υγρό όγκους από τα υγιή κύτταρα | Συσκευές απεικόνισης ακτινών t, που θα μπορούσαν να βρίσκονται στα νοσοκομεία μέσα στα επόμενα 3 χρόνια, θα κάνουν τις βιοψίες περιττές | Στο Κέιμπριτζ της Αγγλίας βρίσκονται σε εξέλιξη κλινικές δοκιμές σε ασθενείς που πάσχουν από καρκίνο δέρματος και στήθους |
Επικοινωνίες | Επιτρέπει, την ασφαλή, υψηλής συχνότητας ασύρματη επικοινωνία σε κοντινές αποστάσεις | Ένας πομπός ακτίνας t εκπέμπει σήματα προς ένα δέκτη. Δε διαπερνά τοιχώματα, κάτι που περιορίζει την εμβέλεια, αλλά εμποδίζει τις υποκλοπές | Μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα έως και 1.000 φορές πιο γρήγορα, με ταχύτητα ένα δις bit το δευτερόλεπτο | Ανάλογες συσκευές θα δημιουργηθούν μετά από 10-15 χρόνια. Οι ερευνητές αναζητούν νέους αξιόπιστους πομποδέκτες ακτινών t |
Αστρονομία | Επιτρέπει στους επιστήμονες την καλύτερη μελέτη των μεσοαστρικών αερίων, της μεσοαστρικής σκόνης και νέων αστεριών | Η υγρασία απορροφά τις ακτίνες t που φτάνουν από το διάστημα. Οι κεραίες για την ανίχνευσή τους θα πρέπει να τοποθετηθούν σε άνυδρες περιοχές | Υψηλότερης ανάλυσης εικόνες μεσοαστρικών αερίων θα δώσουν κρίσιμες πληροφορίες για τη δημιουργία άστρων και πλανητών στους αστρονόμους | Το 2012, το ΑLΜΑ, ένα αστεροσκοπείο στη μεγάλου υψομέτρου έρημο της Χιλής, θα ξεκινήσει την αναζήτηση ακτινών t από το διάστημα |