Polacy z ośrodka CENTERA opracowali superskaner. Jest rodem z filmów science-fiction i naprawdę działa

To już oficjalne: polscy naukowcy pracujący od lat nad technologią terahercową, dzięki wsparciu m.in. Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, mogą odtrąbić sukces. Zespół prof. dr hab. Wojciecha Knapa, dyrektora Międzynarodowego Centrum Badań i Zastosowań Terahercowych (CENTERA) działającego w ramach Instytutu Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk zaprezentował wczoraj superskaner, który jest w stanie prześwietlić przesyłkę oraz zbadać skład substancji. Prezentacja odbyła się w laboratoriach ośrodka badawczego CENTERA w Warszawie.

Ktoś, kto przechodził przez odprawę na lotnisku lub trafił na SOR ze złamaniem, mógłby powiedzieć, że to w zasadzie nic nowego? Od czego przecież jest promieniowanie jonizujące lub rentgenowskie, jeśli właśnie nie od tego? Jak zwykle jednak diabeł tkwi w szczegółach. Urządzenie skonstruowane w ośrodku CENTERA jest bezpieczniejsze w użyciu i tańsze w budowie od skanerów używanych dotychczas. Ma też od nich szersze zastosowanie. Z jego funkcjonalności ucieszą się zarówno rolnicy jak i ekolodzy. Pomoże też w diagnostyce medycznej. Nie obejdą się bez niego również służby. Sensory terahercowe, które tworzy CENTERA pozwalają określić ilość wody w paliwie, a nawet sprawdzić parametry plastiku. Tajemnica ich działania tkwi w falach terahercowych.

Fale terahercowe (THz, zwane też falami submilimetrowymi) to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach rzędu 1012 Hz, o zakresie leżącym pomiędzy podczerwienią a mikrofalami. Jest ono obecnie rzadko wykorzystywane, choć ma ogromny potencjał. Fale terahercowe nie są szkodliwe dla człowieka w przeciwieństwie do rentgenowskich. Przenikają jednak podobnie jak one przez drewno, tkaniny, polimery czy papier.

– Na osi promieniowania magnetycznego znajdują się mikrofale, a na końcu tego promieniowanie są fale rentgenowskie. Wszystkie mają jakieś zastosowania w nauce, technice i w życiu codziennym. Jest jednak taki obszar fal, które nazywamy terahercowymi, który jest wykorzystywany w niewielkim stopniu – dlatego, że nie ma półprzewodnikowych, tanich źródeł i detektorów. Dlatego my swoją działalność skoncentrowaliśmy właśnie na tym obszarze – wyjaśniał prof. Wojciech Knap, dyrektor ośrodka CENTERA.

Pierwszym urządzeniem skonstruowanym w laboratorium CENTERA, w którym wykorzystywane są fale terahercowe jest skaner pocztowy. Jego podstawowa zaleta względem podobnych urządzeń stosowanych np. na lotniskach lub straż graniczną czy służby bezpieczeństwa jest znacznie niższy koszt produkcji, bezpieczeństwo w jego funkcjonowaniu oraz dokładność. Skaner terahercowy, w przeciwieństwie do konkurencyjnych urządzeń, jest w stanie wykryć groźny dla ludzkiego życia proszek.

Teraz przed zespołem badawczym prof. Kanapa kolejny krok. Chodzi o wzmocnienie fal terahercowych, na co jest przeznaczony europejski grant. Dlaczego to takie ważne?
– Marzeniem ludzkości od 40 lat jest zrobienia lasera na swobodnych elektronach. Dlatego zaproponowaliśmy European Reaserch Council wykonanie terahercowych wzmacniaczy na bazie półprzewodników. Jeżeli uda nam się generować i wzmacniać teraherce, to niebawem będziemy mogli także przeprowadzać nieniszczącą kontrolę jakości, bezpieczeństwa albo wysokoprzepustową komunikację bezprzewodową. Mamy już opracowany wzór patentu – podsumowuje prof. Knap.