Версия для слабовидящих
3D-печатные терагерцевые линзы позволят выявлять опухоли и взрывчатые вещества Печать Email
Новости об инновациях
18.05.2016

Исследователи из Северо-Западного университета штата Иллинойс использовали 3D-печать для создания линзы, улавливающей волны в терагерцевом диапазоне – на границе между инфракрасным и микроволновым излучением.

Диапазон терагерцевого излучения не имеет четкого значения, но обычно определяется в пределах 300ГГц и 3ТГц. Это соответствует волнам длиной 1–0,1мм, в связи с чем используется альтернативное название – «субмиллиметровое излучение». Свойства субмиллиметровых волн остаются малоизученными, хотя имеющиеся результаты исследований говорят о высоком потенциале терагерцевых излучателей в системах безопасности и контроля качества, диагностической медицине, строительстве и электронике. Рассматривается и возможность создания высокоскоростных терагерцевых систем связи.

1_0.jpg

С целью проведения дополнительных исследований ученые использовали 3D-печать для изготовления специальной линзы из метаматериалов.

«Обычные линзы – даже продвинутые варианты – состоят из нескольких компонентов для компенсации неизбежных дефектов», – рассказывет Чэн Сун, декан факультета машиностроения Инженерной школы Маккормика при Северо-Западном университете.

«Иногда в современных системах обработки изображений для получения оптимальной картинки накладывают несколько линз друг на друга, но это очень сложно и дорого».

Как сообщает 3ders.org, Сун и его команда выбрали более простой и эффективный путь, создав градиентную оптическую систему с переменным показателем преломления, позволяющую получать идеальные изображения без необходимости в дополнительных корректирующих компонентах. В теории это звучит достаточно просто, но на деле стало возможным только благодаря новаторскому метаматериалу с весьма необычными свойствами.

«Характеристики определяются микроструктурой меньшего размера, чем длина терагерцевого излучения», – поясняет Фан Чжоу, сотрудник лаборатории и один из авторов исследования.

«Выстраивая эти крошечные структуры в определенном порядке, мы можем создавать необходимый градиент преломления».

2.jpg

Для работы с метаматериалом ученые использовали 3D-принтер, работающий по технологии проекционной микростереолитографии. Результатом стала линза, способная улавливать излучение в субмиллиметровом диапазоне. «Для печати мы использовали жидкий фотополимер, превращающийся в твердый материал под воздействием света. Материал принимает форму проецируемого изображения, что позволяет нам формировать трехмерный объект. Добиться необходимого градиента с помощью традиционных методов производства было бы невозможно», – рассказывает Чэн Сун.

Технология 3D-печати градиентной оптики обещает сделать обработку изображений в терагерцевом диапазоне более эффективной и дешевой, а это может оказать серьезное влияние на развитие систем безопасности и медицинской диагностики. Так, с помощью субмиллиметровых волн можно выявлять скрытые пластики и химикаты, что делает возможным борьбу с взрывчатыми веществами, неразличимыми с помощью рентгеновских сканеров. Кроме того, терагерцевое излучение, в отличие от рентгеновского, абсолютно безвредно, что делает его заманчивым для применения в медицинских исследованиях. В частности, достаточно высокое проникающее действие позволит проверять пациентов на наличие опухолей.

3.jpg

«Этот достижение означает, что у нас появится возможность получать ранее недоступную информацию о свойствах непрозрачных материалов в высоком разрешении», – считает ученый из Университета штата Оклахома Вей Цао, занимающийся совместными исследованиями с командой Суна. «Результатом станет новая методика спектрографии, имеющая огромный диапазон применения – от биомедицинских исследований до обеспечения безопасности».

Доклад под названием «Аддитивное производство трехмерной градиентной оптики» опубликован в журнале Advanced Optical Materials. Аналогичные исследования проводились в прошлом году командой ученых из Научно-технологического университета Хуажонг.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/3d-pechatnye-teragertsevye-linzy-pozvolyat-vyyavlyat-opukholi-vzryvchatye-veshchestva

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта