मशीनें जो वस्तुओं के माध्यम से और मानव शरीर के अंदर वास्तविक समय में देख सकती हैं, वे दशकों से हैं। लेकिन उनके थोक और लागत के कारण, वे ज्यादातर हवाई अड्डों में पाए जाते हैं, जहां वे स्क्रीनिंग, या चिकित्सा भवनों के लिए उपयोग किए जाते हैं, जहां एमआरआई की सुविधा-कई कमरों की लागत - 3 मिलियन डॉलर से ऊपर की लागत हो सकती है।
लेकिन सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज, राइस यूनिवर्सिटी और टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों के बीच एक सहयोगात्मक प्रयास इस तरह की इमेजिंग को अधिक पोर्टेबल और सस्ती बनाने का लक्ष्य है - एक ऐसा बदलाव जो चिकित्सा इमेजिंग, यात्री स्क्रीनिंग और यहां तक कि भोजन निरीक्षण के लिए प्रमुख प्रभाव हो सकता है। ।
नैनो लेटर्स नाम की पत्रिका में दी गई तकनीक में टेरार्ट्ज़ रेडिएशन (जिसे वेवलेंग्थ के आकार के कारण भी कहा जाता है) का उपयोग किया जाता है, जो आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे-तरंग दैर्ध्य और प्रकाशिकी के लिए उपयोग किए जाने वाले बड़े उपकरणों के बीच आता है। तरंगों को एक ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित किया जाता है, लेकिन बड़ी मशीनों के विपरीत, घनी पैक वाली कार्बन नैनोट्यूब की पतली फिल्म से बने डिटेक्टर द्वारा अवरोधन किया जाता है, जिससे इमेजिंग प्रक्रिया कम जटिल और भारी हो जाती है।
कुछ इसी तरह की तकनीक पहले से ही बड़े हवाई अड्डे के स्क्रीनिंग उपकरणों में उपयोग की जाती है। लेकिन कागज के लेखकों में से एक, सैंडिया लैब के फ्रांस्वा लेओनार्ड के अनुसार, नई तकनीक मिलीमीटर तरंगों के मानक 30 से 300 गीगाहर्ट्ज आवृत्ति के बजाय 300 गीगाहर्ट्ज़ और 3 टेराहर्ट्ज़ के बीच भी छोटी तरंग दैर्ध्य का उपयोग करती है।
छोटे तरंग दैर्ध्य का आकार सुरक्षा उद्देश्यों के लिए मददगार हो सकता है, लेओनार्ड कहता है: कुछ विस्फोटक जो मिलीमीटर रेंज में दिखाई नहीं देते हैं उन्हें टेराएर्ट्ज़ तकनीक के साथ देखा जा सकता है। इसलिए न केवल इन डिटेक्टरों को अपने छोटे आकार के लिए धन्यवाद, जल्दी स्क्रीनिंग के लिए अनुमति दे सकते हैं, लेकिन वे संभावित आतंकवादियों को रोकने के कार्य के लिए बेहतर अनुकूल हो सकते हैं, साथ ही साथ।
उद्योग में उन लोगों के लिए यह एक चुनौती है कि वे ऐसी सामग्री खोजें जो न केवल इतनी कम आवृत्तियों पर ऊर्जा को कुशलता से अवशोषित कर सकें, बल्कि उन्हें एक उपयोगी इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में भी परिवर्तित कर सकती हैं-यही कारण है कि यह पता लगाने वाली तकनीक है जो वास्तविक नवाचार है। क्योंकि कार्बन नैनोट्यूब (कार्बन अणुओं के लंबे, पतले बेलनाकार धुन) विद्युत चुम्बकीय प्रकाश को अवशोषित करते हैं, शोधकर्ता लंबे समय से डिटेक्टर के रूप में उनके उपयोग में रुचि रखते हैं। लेकिन अतीत में, क्योंकि टेनाहर्ट्ज़ तरंगें नैनोट्यूब के आकार की तुलना में बड़ी हैं, उन्हें ऐन्टेना का उपयोग करना आवश्यक है, जो डिवाइस के आकार, लागत और बिजली की आवश्यकताओं को जोड़ता है।
"[पिछले] नैनोट्यूब डिटेक्टरों ने केवल एक या कुछ नैनोट्यूब का उपयोग किया, " लोनार्ड कहते हैं। "क्योंकि नैनोट्यूब इतने छोटे होते हैं, इसलिए टेरीटार्ज़ विकिरण को डिटेक्टीविटी में सुधार करने के लिए नैनोट्यूब को फ़नल करना पड़ा।"
हालांकि, शोधकर्ताओं ने कई नैनोट्यूब को एक साथ घनी पैक वाली पतली फिल्म में मिलाने का एक तरीका खोजा है, दोनों धातु नैनोट्यूब को मिलाते हैं, जो तरंगों को अवशोषित करते हैं, और नैनोट्यूब को अर्धचालक करते हैं, जो लहरों को एक उपयोगी संकेत में बदलने में मदद करते हैं। लोनार्ड का कहना है कि अन्य प्रकार के डिटेक्टरों का उपयोग करके इस घनत्व को प्राप्त करना बेहद मुश्किल होगा।
शोधकर्ताओं के अनुसार, इस तकनीक को संचालित करने के लिए अतिरिक्त शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। यह कमरे के तापमान पर भी काम कर सकता है - एमआरआई मशीनों जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए एक बड़ी जीत, जिन्हें उच्च गुणवत्ता वाले चित्रों को प्राप्त करने के लिए तरल हीलियम (शून्य फ़ारेनहाइट से लगभग 450 डिग्री नीचे तापमान प्राप्त करने) में स्नान करना पड़ता है।
यह वीडियो एक दृश्य के पीछे देता है जो इस प्रक्रिया को देखता है:
राइस यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी जुनिचिरो कोनो, जो कागज के अन्य लेखकों में से एक हैं, का मानना है कि प्रौद्योगिकी को सुधारने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है यात्रियों और कार्गो की सुरक्षा जांच भी। लेकिन उनका यह भी मानना है कि टेरार्ट्ज़ तकनीक एक दिन भारी, महंगी एमआरआई मशीनों को एक ऐसे उपकरण से बदल सकती है, जो बहुत छोटा हो।
कोनो रिसर्च की एक राइस यूनिवर्सिटी की कहानी में कहा गया है, "टेराज़्ज़-आधारित डिटेक्टर के आकार, सहजता, लागत और गतिशीलता में संभावित सुधार अभूतपूर्व हैं।" “इस तकनीक के साथ, आप कल्पना कर सकते हैं कि एक हाथ में टेराहर्ट्ज़ डिटेक्शन कैमरा डिज़ाइन किया जाए जो वास्तविक समय में पिंप्न सटीकता के साथ ट्यूमर करता है। और यह एमआरआई प्रौद्योगिकी की डराने वाली प्रकृति के बिना किया जा सकता है। ”
लोनार्ड का कहना है कि यह बताने के लिए बहुत जल्द ही है कि जब उनके डिटेक्टर प्रयोगशाला से वास्तविक उपकरणों के लिए अपना रास्ता बना लेंगे, लेकिन उनका कहना है कि उनका उपयोग पोर्टेबल उपकरणों में भोजन या अन्य सामग्रियों का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है जो उन्हें नुकसान पहुंचाए या परेशान किए बिना। फिलहाल, तकनीक अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, लैब तक ही सीमित है। जब तक हमें पता नहीं चलेगा, तब तक हमें इंतजार करना होगा, जब तक कि हमें पता नहीं चलेगा कि ये टेराहर्ट्ज़ डिटेकर्स सबसे अच्छा काम करेंगे।
