Moskovalaisen Skoltechin tutkijat ovat yhdessä saksalaisten kollegojen kanssa onnistuneet kutistamaan terahertsitaajuuksien lähettämiseen tarkoitetun antennin. Antennin kutistaminen ja ohentaminen 20 kertaa ohuemmaksi avaa tietä terahertsilaitteiden käyttöön muuallakin kuin lentokenttien läpivalaisussa.
Terahertseiksi kutsutaan aluetta 100 gigahertsin ja 10 terahertsin välillä. Näitä taajuuksia voidaan käyttää läpivalaisun lisäksi langattomassa viestinnässä, kuvantamisessa kuten syöpäseulonnassa ja elintarvikkeiden analyysissä. Tekniikan ongelmana on, että THz-laitteet vaativat merkittävän miniatyrisoinnin ennen kuin ne voidaan ottaa laajemmin kaupalliseen käyttöön.
Skoltechin apulaisprofessori Shihab Al-Daffaien mukaan lähes 90 prosenttia THz-laitteista käyttää tilaa vieviä piilinssejä, joiden halkaisija on noin 10 millimetriä ja paksuus 6 millimetriä. Tällaisilla komponenteilla ei voida valmistaa sormenpään kokoista laitetta, Al-Daffaie jatkaa.
Uudessa tutkimuksessaan Al-Daffaie kollegoineen ohensi antennin vain 0,3 millimetriä paksuksi. Tämä on 20 nykyisiä ratkaisuja ohuempi. - Tämän ansiosta voimme istuttaa THz-laitteemme suoraan litteän antennin päälle ja integroida sen saumattomasti järjestelmään. Aiemmin laite asetettiin linssin päälle, nyt meillä on se samalla alustalla.
Suorituskyvystä tinkimättä tämä integrointi vähentää merkittävästi laitteen tarvitsemaa optista tehoa, eliminoi valtavien lasereiden tarpeen ja mahdollistaa lähetysantennin sijoittamisen hyvin lähelle vastaanottoantennia. - Voimme laittaa ne molemmat kynän kärkeen, Al-Daffaie jatkaa. Aiemmin olisi pitänyt rakentaa kaksi laitetta, joista kummankin halkaisija on puoli metriä.
Missä tällaista kynän kokoista terahertsilaitetta sitten voisi käyttää? Al-Daffaie nostaa esimerkiksi neste- ja kaasuanalyysin. – Pienellä terahertsilaitteella voisi testata esimerkiksi maidon laatua. Laitat pisaran kahden antennin väliin. Lähetin lähettää THz-aaltoja vastaanottimeen, joka poimii niiden modulaation analysoitavan aineen vaikutuksesta päätelläkseen sen koostumuksen. Sama antenni voi myös välittää analyysitulokset älypuhelimeen tai mihin tahansa, professori visioi.
