ΚΑΙΝΟΤΟΜΟ ΛΕΙΖΕΡ ΥΠΟΣΧΕΤΑΙ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΙΑΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ

 

Το νέο λέιζερ (πράσινο) πάνω σε έναν φορητό ψύκτη (κίτρινο) Πηγή: Ali Khalatpour / MIT)

Για παράδειγμα, τα λέιζερ που βασίζονται στο νιτρίδιο του γαλλίου εκπέμπουν μπλε φως ενώ τα λέιζερ αρσενικούχου γαλλίου δίνουν κόκκινο.

Το πρόβλημα είναι ότι κανένα κράμα ημιαγωγών δεν εκπέμπει φωτόνια στο φάσμα terahertz. Η λύση είναι η χρήση πολλαπλών στρωμάτων ημιαγωγών, τα οποία αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια να μεταπηδούν από το ένα στρώμα στο επόμενο. Τα πρώτα λέιζερ terahertz περιείχαν εκατοντάδες τέτοια στρώματα, έπρεπε όμως να ψύχονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, διαφορετικά τα ηλεκτρόνια θα «διέρρεαν» από το πρώτο στρώμα στο τελευταίο χωρίς να περνούν από τα ενδιάμεσα.

Στο νέο λέιζερ, το πάχος των επιμέρους στρωμάτων έχει αυξηθεί. «Χρησιμοποιήσαμε ένα ψηλότερο εμπόδιο για να εμποδίσουμε τη διαρροή, και αυτό αποδείχτηκε κλειδί για το επίτευγμά μας» εξηγεί ο Χου.

Ελπίζει μάλιστα ότι η τελειοποίηση της τεχνικής θα επιτρέψει τελικά την ανάπτυξη λέιζερ terahertz που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.

Δεν είναι δύσκολο πάντως να δημιουργήσει κανείς έναν ανιχνευτή terahertz βασισμένο στο τσιπ της ομάδας του Χου –το μόνο που απαιτείται είναι μια φορητή συσκευή ψύξης και ένας ανιχνευτής.

Η νέα τεχνολογία θα επέτρεπε για παράδειγμα την ανίχνευση καρκίνων του δέρματος χωρίς ανάγκη βιοψίας, καθώς τα καρκινικά κύτταρα εμφανίζουν «δραματικές διαφορές» στο φάσμα terahertz σε σχέση με τα υγιή κύτταρα, λέει ο Χου.

Μια άλλη εφαρμογή μπορεί να είναι η ανίχνευση εκρηκτικών, ναρκωτικών και άλλων ουσιών –όπως επισημαίνει ο Χου, ουσίες όπως η ηρωίνη, η μεθαμφεταμίνη και το TNT δίνουν χαρακτηριστικές φασματικές υπογραφές στο φάσμα της ακτινοβολίας terahertz.

Με άλλα λόγια, οι ανιχνευτές αυτού του είδους μπορούν όχι μόνο να εντοπίσουν κρυμμένα αντικείμενα, αλλά και να προσδιορίσουν για τι υλικό πρόκειται.

Πηγή