Raios X estão com dias contados. Vêm aí os raios T

Raios X estão com dias contados. Vêm aí os raios T

 


 

Imagine que você tenha uma suspeita de fratura e precise fazer um exame. Em vez de se submeter a um raio X, contudo, você faz um "raio T", um exame que dá ao médico uma imagem muito melhor e que não lhe coloca sob os efeitos danosos da radiação.

Este é um sonho longamente perseguido por pesquisadores do mundo todo, que vêem na radiação terahertz - os raios T - uma categoria de exames médicos de nova geração, sem efeitos colaterais, além de inúmeras outras aplicações industriais.

Detector de radiação terahertz

O grande desafio é que os raios T - ou a radiação eletromagnética com comprimento de onda na faixa dos terahertz - têm uma energia muito baixa, o que torna difícil a sua detecção.

Agora, os pesquisadores Yukio Kawano e Koji Ishibashi, do Instituto Riken, no Japão, criaram um detector de radiação terahertzembutido em um único chip.

Além da miniaturização do detector de raios T, o novo sensor tem alta resolução e alta sensibilidade, abrindo o caminho para o usopratico dessa faixa ainda inexplorada do espectro eletromagnético.

Vantagens em relação aos raios X

A radiação terahertz (THz) tem inúmeras vantagens em relação aos raios X. Como sua energia é muito baixa, ela praticamente não danifica os materiais, principalmente os tecidos biológicos.

A radiação THz também é fortemente absorvida pela água, o que significa que os tecidos moles do corpo humano também poderão ser "fotografados" pelos raios T, e não apenas os ossos, abrindo o caminho para exames médicos não-invasivos impossíveis com atecnologia atual.

Antena terahertz

O novo chip possui uma pequena abertura e uma antenacapaz de captar as ondas THz. Da mesma forma que as ondas planas na superfície da água tornam-se ondas circulares ao passar através de uma pequena fenda, a radiação THz se propaga através da abertura do chip para formar ondas evanescentes densas o bastante para serem detectadas.

As ondas evanescentes decaem rapidamente em intensidade à medida que se afastam da abertura. Mesmo distâncias pequenas entre a antena e a abertura podem degradar a detecção dessas ondas.

"Em nosso enfoque, o detector é integrado com a abertura e a antena, o que nos permite detectar diretamente a própria onda evanescente," afirmam os pesquisadores.

A integração de todos os componentes em um único chip oferece uma forma de detecção robusta e simples. Nos primeiros testes, os pesquisadores conseguiram alta eficiência na detecção com uma resolução de 9 micrômetros - significativamente menos do que o comprimento de onda de 215 micrômetros da radiação terahertz, que está muito além das possibilidades da óptica convencional.

Bibliografia:

An on-chip near-field terahertz probe and detector
Yukio Kawano, Koji Ishibashi
Nature Photonics
Vol.: 2, 618-621
DOI: 10.1038/nphoton.2008.157

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