รังสี Terahertz ถือเป็นคลื่นรังสีสำคัญที่จำเป็นต่อการพัฒนากล้องสำหรับตรวจสอบวัตถุต่าง ๆ โดยไม่ต้องเปิดหีบห่อ ด้วยคุณสมบัติการทะลุผ่านวัสดุส่วนมากที่ไม่ใช่โลหะ และยังสามารถตรวจจับและระบุสารเคมีประเภทต่าง ๆ ได้
- นักวิจัย MIT พบวิธียืดอายุแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งให้ใช้งานได้นานขึ้น
- MIT ค้นพบวิธีการใหม่ที่ทำให้หุ่นยนต์สามารถหยิบจับวัสดุที่มีเนื้ออ่อนนุ่มได้
ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้กล้องที่ใช้รังสี Terahertz นิยมถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบความปลอดภัยในสนามบิน หรือตรวจสอบคุณภาพสินค้าในอุตสาหกรรม แต่การออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้คลื่น Terahertz กลับเป็นเรื่องยาก ทั้งยังมีต้นทุนที่สูง มีขนาดใหญ่ ทำงานได้ช้าและยังต้องการระบบสุญญากาศและอุณหภูมิที่ต่ำมากในการใช้งาน
นักวิจัยจาก MIT, มหาวิทยาลัยมินนิโซตา (University of Minnesota) และ Samsung จึงได้ร่วมกันพัฒนากล้องประเภทใหม่ที่สามารถตรวจจับคลื่น Terahertz ได้อย่างรวดเร็ว มีการตอบสนองที่ฉับไวและสามารถทำงานได้แม้ในระดับความดันและอุณหภูมิที่ปกติขึ้นมา
พัฒนาด้วยอนุภาคใหม่ ‘Quantum dots’
การพัฒนาระบบใหม่นี้ได้ใช้อนุภาคที่เรียกว่า ‘Quantum dots’ ซึ่งถูกค้นพบไปเมื่อไม่นานนี้ Quantum dots นั้นสามารถทำการเปล่งแสงที่มองเห็นได้ออกมาเมื่อถูกกระตุ้นด้วยรังสี Terahertz และจะถูกบันทึกเอาไว้โดยอุปกรณ์ที่คล้ายกับเครื่องตรวจจับของกล้องอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
ทีมนักวิจัยจึงได้ผลิตกล้องแบบใหม่ขึ้น 2 ประเภท โดยกล้องประเภทแรกนั้นทางทีมได้ใช้คุณสมบัติของ Quantum dots ในการเปลี่ยนคลื่น Terahertz ให้กลายเป็นแสงที่มองเห็นได้ในการผลิตกล้องที่สามารถสร้างภาพของวัสดุที่ทำการสแกนขึ้นได้ และกล้องอีกประเภทที่สามารถแสดงสถานะ Polarize ของคลื่น Terahertz ได้
กล้องที่พัฒนาขึ้นนั้นประกอบด้วยชั้นบางหลาย ๆ ชั้น ซึ่งถูกผลิตขึ้นด้วยกระบวนการมาตรฐานแบบเดียวกับการผลิตไมโครชิปทั่วไป มีการใช้เส้นทองคำที่เล็กในระดับ Nanoscale และชั้นของวัสดุ Quantum dots รวมถึงชิป CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) เพื่อใช้ในการสร้างภาพขึ้นมา
แต่อุปสรรคในปัจจุบันของเหล่านักวิจัยนั้นคือการหาส่วนประกอบที่สามารถสร้างคลื่น Terahertz เพื่อใช้ในการพัฒนากล้องนี้ขึ้น เพราะในปัจจุบันนั้นส่วนประกอบที่มีคุณภาพและสามารถสร้างคลื่น Terahertz ได้นั้นยังคงขาดแคลนอยู่นั่นเอง
แม้ว่าระบบกล้องที่พัฒนาขึ้นนี้จะยังคงห่างไกลจากการนำมาใช้งานจริงได้ แต่เหล่านักวิจัยจาก MIT ต่างก็ยังคงมุ่งมั่นที่จะพัฒนาให้ระบบใหม่นี้ให้สามารถนำไปใช้งานได้ โดยไม่ต้องใช้ต้นทุนที่สูงมากในการผลิต และจะช่วยเปิดโอกาสใหม่ ๆ ในการต่อยอดพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ให้ก้าวหน้าขึ้นไปได้อีกในอนาคต
