Cámara de Imagen THz Avanzada Revela Vistas Internas de Alta Resolución de Objetos Sólidos

Un equipo ha desarrollado una cámara no lineal capaz de capturar imágenes de alta resolución del interior de objetos sólidos usando ondas electromagnéticas de terahercios (THz). Las imágenes producidas usando radiación THz se llaman hiperespectrales porque la imagen consiste en píxeles, cada uno conteniendo la firma electromagnética del objeto en ese punto.

Situada entre microondas e infrarrojo en el espectro electromagnético, la radiación THz penetra fácilmente materiales como papel, ropa y plástico de la misma manera que los rayos X pero sin ser dañina. Es segura para usar incluso con las muestras biológicas más delicadas. La imagen THz hace posible ver la composición molecular de objetos y distinguir entre diferentes materiales como azúcar y cocaína, por ejemplo.

La huella digital de todos los detalles de la imagen se preserva de tal manera que la naturaleza del objeto puede investigarse en detalle completo. Hasta ahora, cámaras capaces de capturar una imagen hiperespectral preservando detalles finos revelados por radiación THz no se consideraban posibles.

El equipo usó una cámara de un solo píxel para imaginar objetos de muestra con patrones de luz THz. El prototipo puede detectar cómo el objeto altera diferentes patrones de luz THz. Al combinar esta información con la forma de cada patrón original, la cámara revela la imagen de un objeto así como su composición química.

Las fuentes de radiación THz son muy tenues y la imagen hiperespectral tenía, hasta ahora, fidelidad limitada. Para superar esto, el equipo iluminó un material no lineal único capaz de convertir luz visible a THz con un láser estándar. La cámara prototipo crea ondas electromagnéticas THz muy cerca de la muestra, similar a como funciona un microscopio. Como las ondas THz pueden viajar a través de un objeto sin afectarlo, las imágenes resultantes revelan la forma y composición de objetos en tres dimensiones.

La próxima fase de investigación será acelerar el proceso de reconstrucción de imagen y aplicar cámaras THz a aplicaciones del mundo real como seguridad en aeropuertos, sensores de autos inteligentes, control de calidad en manufactura y escáneres para detectar problemas de salud como cáncer de piel.