(a) Reposant sur le bout d'un doigt, l'imageur CNT THz peut facilement envelopper des surfaces courbes. (b) Juste en insérant et en tournant un imageur THz flexible attaché au bout du doigt, des dommages à un tuyau ont été clairement détectés. Crédit: ACS nanomatériaux appliqués
Des chercheurs de l'Institut de technologie de Tokyo ont développé des imageurs térahertz flexibles basés sur des nanotubes de carbone chimiquement accordables. Les résultats étendent la portée des applications térahertz pour inclure le bouclage, technologies portables ainsi que des dispositifs photoniques à grande surface.
Les nanotubes de carbone (CNT) commencent à prendre d'assaut le monde de l'électronique, et maintenant leur utilisation dans les technologies térahertz (THz) a fait un grand pas en avant.
En raison de leur excellente conductivité et de leurs propriétés physiques uniques, Les NTC sont une option intéressante pour les appareils électroniques de nouvelle génération. L'un des développements les plus prometteurs est leur application dans les dispositifs THz. De plus en plus, Les imageurs THz apparaissent comme une alternative sûre et viable aux systèmes d'imagerie conventionnels dans un large éventail d'applications, de la sécurité de l'aéroport, l'inspection des aliments et l'authentification artistique aux technologies de détection médicales et environnementales.
La demande de détecteurs THz capables de fournir une imagerie en temps réel pour un large éventail d'applications industrielles a stimulé la recherche de solutions à faible coût, systèmes d'imagerie THz flexibles. Yukio Kawano du Laboratoire pour la recherche interdisciplinaire future des sciences et technologies, Institut de technologie de Tokyo (Tokyo Tech), est un expert mondialement reconnu dans ce domaine. En 2016, par exemple, il a annoncé le développement de technologies térahertz portables basées sur des nanotubes de carbone multiarrays.
Kawano et son équipe ont depuis étudié les performances de détection THz pour divers types de matériaux CNT, en reconnaissance du fait qu'il y a beaucoup de place pour l'amélioration pour répondre aux besoins des applications à l'échelle industrielle.
L'imageur CNT THz activé clair, visualisation non destructive d'un trombone métallique à l'intérieur d'une enveloppe. Crédit: ACS nanomatériaux appliqués
Maintenant, ils rapportent le développement d'imageurs THz flexibles pour les films CNT qui peuvent être affinés pour maximiser les performances du détecteur THz.
Publier leurs découvertes dans ACS nanomatériaux appliqués , les nouveaux imageurs THz sont basés sur des films CNT semi-conducteurs réglables chimiquement.
En utilisant une technologie connue sous le nom de gating liquide ionique, les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient obtenir un degré élevé de contrôle sur les facteurs clés liés aux performances du détecteur THz pour un film CNT d'une épaisseur de 30 micromètres. Ce niveau d'épaisseur était important pour garantir que les imageurs conserveraient leur forme autonome et leur flexibilité, comme le montre la figure 1.
"En outre, " dit l'équipe, « nous avons développé un réglage au niveau de Fermi sans porte basé sur des solutions de dopants à concentration variable et fabriqué un imageur CNT THz à jonction p-n accordé au niveau de Fermi. » Dans des expériences utilisant ce nouveau type d'imageur, les chercheurs ont réussi à visualiser un trombone en métal à l'intérieur d'une enveloppe standard (voir Figure 2.)
La pliabilité du nouvel imageur THz et la possibilité d'un réglage encore plus précis élargiront la gamme de dispositifs à base de CNT qui pourraient être développés dans un proche avenir.
De plus, des méthodes de fabrication à faible coût telles que le revêtement à jet d'encre pourraient rendre les dispositifs d'imagerie THz à grande surface plus facilement disponibles.
