Des scientifiques de l'Institut de technologie de Tokyo ont développé un dispositif de balayage térahertz portable et portable utilisant des réseaux de nanotubes de carbone pour une inspection non invasive d'objets tridimensionnels sans nécessiter de composants optiques périphériques encombrants. Le dispositif devrait avoir de nombreuses applications, notamment des inspections non invasives d'équipements médicaux et d'administration de médicaments tels que des seringues, ainsi que l'imagerie des cellules cancéreuses, caillots sanguins, glandes sudoripares et dents. Les résultats sont publiés dans Photonique de la nature , novembre 2016.

Les dispositifs d'imagerie basés sur les ondes térahertz sont prometteurs pour l'inspection non invasive des objets solides et des tissus mous du corps humain. Cependant, les ondes térahertz ont des difficultés à imager et à reproduire les contours incurvés d'objets tridimensionnels. Par ailleurs, les appareils térahertz actuellement utilisés pour les analyses du corps entier dans les aéroports doivent pivoter à 360 degrés autour du corps humain, et sont donc grands, volumineux, et non portable. En outre, les matériaux utilisés pour fabriquer les systèmes térahertz conventionnels ne sont pas flexibles, et les détecteurs térahertz doivent être refroidis afin d'obtenir une sensibilité de détection élevée.

Par conséquent, les chercheurs recherchent des systèmes d'imagerie térahertz portables, souple, et fonctionnent efficacement à température ambiante. Pour relever ces défis, Yukio Kawano et ses collègues du Laboratoire pour la future recherche interdisciplinaire en science et technologie, Institut de technologie de Tokyo, ont démontré un dispositif d'imagerie térahertz fabriqué avec des réseaux de nanotubes de carbone (CNT). Notamment, Les NTC ont déjà été utilisés pour la fabrication de photodétecteurs fonctionnant dans le visible, infrarouge, et les régions térahertz du spectre électromagnétique.

L'équipe de Tokyo Tech a fabriqué un flexible, scanner térahertz à large bande en intégrant 23 éléments détecteurs CNT dans un seul réseau. La résistance mécanique du film CNT utilisé dans le détecteur peut être facilement pliée sur une large gamme d'angles, contrairement aux matériaux semi-conducteurs conventionnels qui sont fragiles et cassent sous contrainte. Surtout, les films CNT absorbent également le rayonnement électromagnétique sur une large gamme térahertz, ce qui élimine le besoin d'antennes planaires pour balayer les objets. Le scanner térahertz développé par Kawano et son équipe a été utilisé avec succès pour l'imagerie active d'échantillons plats et courbes; numérisation multivue d'échantillons cylindriques; et l'imagerie portable passive d'une main humaine.

À l'avenir, l'équipe de recherche s'attend à ce que les applications de leur scanner térahertz améliorent la capacité des inspections non invasives dans les produits pharmaceutiques, contrôle de la qualité des aliments, et suivi médical. Ces applications sont possibles car le scanner térahertz est portable, portable, et peut numériser des objets 3D sans nécessiter d'optique ou d'équipement complexe.