Raios T: sucessores dos raios X ficam mais potentes

03 de abril 2013 - 0:16

Exames de raios X são muito úteis, mas têm o grande inconveniente de submeter o paciente a doses de uma radiação ionizante, danosa para todos os tecidos humanos. Exames de raios T serão muito melhores, porque farão imagens do corpo humano mais precisas sem causar nenhum dano.

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O laser gera ondas superficiais de eletrões, chamadas plasmas de superfície, que "carregam" os fotões de forma mais rápida e com menor perda para junto das antenas de transmissão e receção. [Imagem: Mona Jarrahi Lab]

Raios sem radiação

Isso porque a radiação T, ou terahertz, é absorvida pela água, o que significa que os tecidos moles do corpo humano também poderão ser fotografados por esses novos exames - e não apenas os ossos, como acontece com os raios X.

Como a energia da radiação eletromagnética com comprimento de onda na faixa dos terahertz é muito baixa, ela praticamente não danifica os materiais, principalmente os tecidos biológicos, o que permitirá criar exames médicos não-invasivos impossíveis com a tecnologia atual.

Tudo isso - e, eventualmente, também telemóveis que permitem ver através das paredes - agora ficou mais perto da realidade, graças ao trabalho da equipe da Dra. Mona Jarrahi, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

O grupo criou um aparelho emissor de raios Terahertz que é 50 vezes mais potente do que os melhores existentes até hoje.

E eles trabalharam também no outro lado do problema, construindo um recetor de raios T que é 30 vezes mais sensível do que a tecnologia atual.

Fazendo as contas, a tecnologia dos raios T ficou 1.500 vezes melhor, abrindo finalmente caminho para aplicações práticas realistas.

"Com o nosso sistema terahertz de alta sensibilidade, nós podemos ver profundamente nos tecidos biológicos, ou detetar pequenas quantidades de drogas ilegais e explosivas a grandes distâncias," disse a investigadora.

Funil de luz

A equipe de Jarrahi conseguiu o feito canalizando a luz de um laser para locais específicos, próximos dos elétrodos do dispositivo que alimenta a antena que transmite e recebe o sinal terahertz.

O laser gera ondas superficiais de eletrões, chamadas plasmas de superfície, que "carregam" os fótões de forma mais rápida e com menor perda.

"Quando você quer gerar ou detetar a radiação terahertz, você tem que converter os fótões em pares de lacunas e eletrões e, em seguida, rapidamente derivá-los para os elétrodos de contacto do aparelho. Qualquer atraso neste processo vai reduzir a eficiência do dispositivo. Nós projetamos uma estrutura tal que, quando os fotões a atingem, a maioria deles parece estar exatamente ao lado dos elétrodos de contacto," disse Jarrahi.

Segundo a equipa, os resultados ainda poderão ser otimizados, mediante o desenvolvimento de sistemas de afunilamentos da luz, ou funis óticos, mais eficientes.

Bibliografia:

Significant performance enhancement in photoconductive terahertz optoelectronics by incorporating plasmonic contact electrodes

C. W. Berry, N. Wang, M. R. Hashemi, M. Unlu, M. Jarrahi

Nature Communications

Vol.: 4, 1622

DOI: 10.1038/ncomms2638

Publicado no site Inovação Tecnológica