دانشمندان نشان دادند که یک دوربین موج تراهرتز (امواج الکترومغناطیسی) میتواند تصاویر سهبعدی از مواد میکروسکوپی که در داخل اشیاء کوچک پنهان شده است، ثبت کند.
محقق اصلی این طرح، دکتر لوآنا الیویری میگوید اگرچه این تحقیق در مراحل اولیه است، اما میتواند اثرات مهمی در حوزههای غربالگری سرطان و امنیت داشته باشد. این طرح توسط برنامه ERC Horizon ۲۰۲۰ تامین مالی شده است.
این تحقیق که با همکاری استاد مارکو پکنیانتی، دکتر لوک پیترز، خوانتوترو و تیمی از متخصصان مرکز تحقیقات نوظهور فوتونیک (EPICX) انجام شده، نشان میدهد که میتوان از امواج تراهرتز برای یافتن و تشخیص اشیاء جاسازی شده در یک فضای محدود، استفاده کرد و ویژگیهایی مانند ترک و حباب را در فضای سه بعدی میکروسکوپی تشخیص داد.
امواج تراهرتز بخشی بسیار ناشناخته از طیف الکترومغناطیسی با فرکانسهای مختلف بین مایکروویو و مادون قرمز است. این امواج دارای ویژگیهای جالبی مانند توانایی آنها در نفوذ به اشیاء مات بدون ایجاد آسیب در آنها هستند، که این پرتوها را بسیار مفید میکند.
با این حال، یکی از مشکلات اصلی در زمینه تصویربرداری تراهرتز، توانایی محدود در مشاهده اشیاء میکروسکوپی است.
دکتر الیویری و تیم EPICX با ایجاد یک رویکرد منحصر به فرد، که ترکیبی از طیف وسیعی از روشهای تشخیص پیشرفته است، بر این محدودیت غلبه کردند.
روش آنها اجازه میدهد تا اشیاء کوچکتر با وضوح بیشتری دیده شوند. محققان ثابت کردند که این روش میتواند با استفاده از مکعبهای ۴ میلی متر در ۴ میلی متر در ۶۰۰ میکرومتر با اشعه تراهرتز، تصاویر سه بعدی از موارد میکروسکوپی را ضبط کند.
این روش تصویربرداری محققان به آنها اجازه میدهد تا اطلاعات را از اعماق مختلف جدا و متمایز کنند و تصاویر سهبعدی مفصلی از مکعبها با دقت بسیار بالا ایجاد کنند. این فناوری به آنها اجازه میدهد تا ماهیت شیمیایی و فیزیکی وسایل موجود در آنها را به گونهای مشاهده کنند که قبلاً امکان پذیر نبود.
دکتر الیویری و تیم وی توانستند ویژگیهایی را که در داخل مکعبها به اندازه ۶۰ میکرون پنهان شدهاند، ببینند که تقریباً معادل عرض یک موی انسان است.
دکتر الیویری در مورد اهمیت این مطالعه گفت: «این رویکرد به ما امکان میدهد چیزهایی را ببینیم که با روشهای رایج خیلی کوچک یا خیلی مبهم هستند. امواج تراهرتز به ما اجازه میدهد تا از طریق اشیاء که با نور قابل مشاهده شفاف نیستند تصاویر سه بعدی تولید کنیم.»
دوربین موج تراهرتز میتواند تصاویر سه بعدی از دنیای میکروسکوپی را ضبط کند. دکتر پیترز گفت: «در پزشکی، از تصویربرداری تراهرتز میتوان برای تشخیص سرطانهای پوستی که برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست، استفاده کرد. در حوزه امنیت، میتوان از آن برای بهبود وضوح اسکنرهایی استفاده کرد که برای جستجوی افراد برای سلاحهای پنهان یا مواد منفجره استفاده میشود، بدون این که نیاز به مزاحمت برای افراد باشد.»