Para ilmuwan telah mengembangkan cara baru untuk membuat elektromagnetik Terahertz (THz) gelombang atau T-ray - Teknologi Scanner yang aman untuk melihat keseluruhan dalam tubuh. Alat ini mampu menjadi scanner pengganti X-Ray di bidang kedokteran. Para peneliti mengatakan pada publikasikan dalam jurnal Nature Photonics, "mereka yang baru lebih kuat dan lebih efisien gelombang kontinu T-ray dapat digunakan untuk membuat lebih baik pemindaian medis gadget dan mungkin suatu hari menuntun kepada inovasi inovasi mirip dengan pemindai 'tricorder' digunakan di Star Trek."
Dalam studi tersebut, peneliti dari Institut Penelitian dan Rekayasa Bahan (Imre), sebuah lembaga penelitian dari Badan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Penelitian (A * STAR) di Singapura, dan Imperial College London di Inggris telah membuat T-ray ke sinar arah lebih kuat dari yang diperkirakan sebelumnya mungkin, dan telah melakukannya di kamar-kondisi suhu. Ini merupakan terobosan yang harus memungkinkan masa depan T-ray sistem lebih kecil, lebih portabel, mudah untuk beroperasi, dan jauh lebih murah daripada perangkat saat ini.
Para ilmuwan mengatakan bahwa T-ray scanner dan detektor dapat memberikan bagian dari fungsionalitas dari Star Trek seperti medis 'tricorder' - perangkat portabel penginderaan, komputasi dan data komunikasi - sejak gelombang mampu mendeteksi fenomena biologis seperti seperti peningkatan aliran darah sekitar tumor pertumbuhan. Masa Depan scanner juga bisa melakukan komunikasi data nirkabel yang cepat untuk mentransfer informasi volume tinggi pada pengukuran itu membuat.
T-Ray adalah gelombang di bagian inframerah jauh dari spektrum elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang ratusan kali lebih lama dari mereka yang membuat cahaya sampai terlihat. Gelombang tersebut sudah digunakan dalam scanner keamanan bandara, prototipe perangkat pemindaian medis dan dalam sistem spektroskopi untuk analisis bahan. T-ray dapat merasakan molekul seperti mereka yang hadir pada tumor kanker dan DNA yang hidup, karena setiap molekul memiliki tanda tangan yang unik dalam kisaran THz. Mereka juga dapat digunakan untuk mendeteksi bahan peledak atau obat-obatan, untuk pemantauan gas polusi atau non-destruktif pengujian chip sirkuit terintegrasi semikonduktor.
T-ray saat ini perangkat pencitraan sangat mahal dan hanya beroperasi pada daya output yang rendah, karena menciptakan gelombang mengkonsumsi sejumlah besar energi dan kebutuhan untuk mengambil tempat pada suhu yang sangat rendah.
Di teknik baru, para peneliti menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menghasilkan sinar yang kuat dari T-sinar dengan bersinar terang panjang gelombang yang berbeda pada sepasang elektroda - menunjuk dua strip dari logam yang dipisahkan oleh celah nanometer 100 di atas semikonduktor wafer. Struktur dari elektroda ujung-ke-ujung berukuran nano kesenjangan sangat meningkatkan bidang THz dan bertindak seperti antena nano untuk memperkuat gelombang yang dihasilkan. Dalam metode ini, gelombang THz diproduksi oleh interaksi antara gelombang elektromagnetik dari pulsa cahaya dan arus yang kuat antara elektroda semikonduktor. Para ilmuwan dapat menyetel panjang gelombang T-ray untuk menciptakan sebuah balok yang bisa digunakan dalam teknologi pemindaian.
Penulis utama Dr Jing Hua Teng, dari Imre A * STAR, mengatakan: "Rahasia di balik inovasi terletak pada antena-nano baru yang kami telah dikembangkan dan diintegrasikan ke dalam chip semikonduktor." Array ini nano-antena menciptakan medan THz lebih kuat yang menghasilkan output daya yang 100 kali lebih tinggi daripada output daya sumber THz yang umum digunakan yang memiliki struktur konvensional antena interdigitated. Sebuah sumber sinar-T kuat membuat daya T-ray perangkat pencitraan lebih banyak dan resolusi yang lebih tinggi.
Co-author penelitian Stefan Maier, seorang ilmuwan tamu di Imre * A STAR dan Profesor di Departemen Fisika di Imperial College London, mengatakan: "T-ray berjanji untuk merevolusi pemindaian medis untuk membuatnya lebih cepat dan lebih nyaman, berpotensi menghilangkan pasien dari ketidaknyamanan prosedur diagnostik rumit dan stres menunggu untuk hasil yang akurat. Berkat nanoteknologi modern dan nanofabrication, kami telah membuat terobosan nyata dalam generasi T-sinar yang membawa kita selangkah lebih dekat ke perangkat ini pemindaian baru. Dengan pendahuluan dari celah hanya 0,1 mikrometer ke elektroda, kita telah mampu membuat gelombang diperkuat pada panjang gelombang kunci dari 1000 mikrometer yang dapat digunakan sedemikian aplikasi dunia nyata. "
Penelitian ini dipimpin oleh para ilmuwan dari A * STAR Imre dan Imperial College London, dan mitra yang terlibat dari A * STAR Institut Riset Infocomm (I2R) dan National University of Singapore. Penelitian ini didanai oleh Program Metamaterials A * STAR dan Program THz, serta Trust Leverhume dan Teknik dan Physical Sciences Research Council (EPSRC) di Inggris.
Dalam studi tersebut, peneliti dari Institut Penelitian dan Rekayasa Bahan (Imre), sebuah lembaga penelitian dari Badan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Penelitian (A * STAR) di Singapura, dan Imperial College London di Inggris telah membuat T-ray ke sinar arah lebih kuat dari yang diperkirakan sebelumnya mungkin, dan telah melakukannya di kamar-kondisi suhu. Ini merupakan terobosan yang harus memungkinkan masa depan T-ray sistem lebih kecil, lebih portabel, mudah untuk beroperasi, dan jauh lebih murah daripada perangkat saat ini.
Para ilmuwan mengatakan bahwa T-ray scanner dan detektor dapat memberikan bagian dari fungsionalitas dari Star Trek seperti medis 'tricorder' - perangkat portabel penginderaan, komputasi dan data komunikasi - sejak gelombang mampu mendeteksi fenomena biologis seperti seperti peningkatan aliran darah sekitar tumor pertumbuhan. Masa Depan scanner juga bisa melakukan komunikasi data nirkabel yang cepat untuk mentransfer informasi volume tinggi pada pengukuran itu membuat.
T-Ray adalah gelombang di bagian inframerah jauh dari spektrum elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang ratusan kali lebih lama dari mereka yang membuat cahaya sampai terlihat. Gelombang tersebut sudah digunakan dalam scanner keamanan bandara, prototipe perangkat pemindaian medis dan dalam sistem spektroskopi untuk analisis bahan. T-ray dapat merasakan molekul seperti mereka yang hadir pada tumor kanker dan DNA yang hidup, karena setiap molekul memiliki tanda tangan yang unik dalam kisaran THz. Mereka juga dapat digunakan untuk mendeteksi bahan peledak atau obat-obatan, untuk pemantauan gas polusi atau non-destruktif pengujian chip sirkuit terintegrasi semikonduktor.
T-ray saat ini perangkat pencitraan sangat mahal dan hanya beroperasi pada daya output yang rendah, karena menciptakan gelombang mengkonsumsi sejumlah besar energi dan kebutuhan untuk mengambil tempat pada suhu yang sangat rendah.
Di teknik baru, para peneliti menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menghasilkan sinar yang kuat dari T-sinar dengan bersinar terang panjang gelombang yang berbeda pada sepasang elektroda - menunjuk dua strip dari logam yang dipisahkan oleh celah nanometer 100 di atas semikonduktor wafer. Struktur dari elektroda ujung-ke-ujung berukuran nano kesenjangan sangat meningkatkan bidang THz dan bertindak seperti antena nano untuk memperkuat gelombang yang dihasilkan. Dalam metode ini, gelombang THz diproduksi oleh interaksi antara gelombang elektromagnetik dari pulsa cahaya dan arus yang kuat antara elektroda semikonduktor. Para ilmuwan dapat menyetel panjang gelombang T-ray untuk menciptakan sebuah balok yang bisa digunakan dalam teknologi pemindaian.
Penulis utama Dr Jing Hua Teng, dari Imre A * STAR, mengatakan: "Rahasia di balik inovasi terletak pada antena-nano baru yang kami telah dikembangkan dan diintegrasikan ke dalam chip semikonduktor." Array ini nano-antena menciptakan medan THz lebih kuat yang menghasilkan output daya yang 100 kali lebih tinggi daripada output daya sumber THz yang umum digunakan yang memiliki struktur konvensional antena interdigitated. Sebuah sumber sinar-T kuat membuat daya T-ray perangkat pencitraan lebih banyak dan resolusi yang lebih tinggi.
Co-author penelitian Stefan Maier, seorang ilmuwan tamu di Imre * A STAR dan Profesor di Departemen Fisika di Imperial College London, mengatakan: "T-ray berjanji untuk merevolusi pemindaian medis untuk membuatnya lebih cepat dan lebih nyaman, berpotensi menghilangkan pasien dari ketidaknyamanan prosedur diagnostik rumit dan stres menunggu untuk hasil yang akurat. Berkat nanoteknologi modern dan nanofabrication, kami telah membuat terobosan nyata dalam generasi T-sinar yang membawa kita selangkah lebih dekat ke perangkat ini pemindaian baru. Dengan pendahuluan dari celah hanya 0,1 mikrometer ke elektroda, kita telah mampu membuat gelombang diperkuat pada panjang gelombang kunci dari 1000 mikrometer yang dapat digunakan sedemikian aplikasi dunia nyata. "
Penelitian ini dipimpin oleh para ilmuwan dari A * STAR Imre dan Imperial College London, dan mitra yang terlibat dari A * STAR Institut Riset Infocomm (I2R) dan National University of Singapore. Penelitian ini didanai oleh Program Metamaterials A * STAR dan Program THz, serta Trust Leverhume dan Teknik dan Physical Sciences Research Council (EPSRC) di Inggris.
0 komentar:
Posting Komentar