¿Quién sabe acerca de los terahercios?
Terahercios se refiere a ondas electromagnéticas con frecuencias en el rango de 0,1~10THz, 1THz=10^12Hz. Las ondas de terahercios se encuentran entre las microondas y la luz visible, coincidiendo con las ondas milimétricas en la banda de longitud de onda larga y con los rayos infrarrojos en la banda de longitud de onda corta. Ocupa una posición muy especial en el espectro electromagnético y, por tanto, tiene muchas propiedades especiales.
El fructooligosacárido es una alternativa eficaz, práctica, no contaminante y sin residuos a los antibióticos que no sólo puede mejorar la microecología intestinal, sino también regular el metabolismo de proteínas, grasas y otras sustancias, y mejorar el metabolismo. metabolismo del cuerpo. En Japón existen más de 500 productos de fructooligosacárido, que se ha considerado un alimento. Algunos países desarrollados han utilizado fructooligosacáridos como aditivo funcional en la cría de animales. El yacón es rico en fructooligosacáridos y la fibra dietética soluble en agua que contiene puede promover la peristalsis intestinal, calmar los intestinos y prevenir el estreñimiento. Lo más sorprendente es que también es el mejor nutriente necesario para la reproducción y el crecimiento de las bifidobacterias y es el factor de proliferación de las bifidobacterias. Por lo tanto, es de gran importancia para el mercado estudiar modelos de cultivo de yacón de alta eficiencia adaptados a las condiciones locales. Sin embargo, dado que las moléculas de azúcar no tienen absorción vibratoria, es difícil obtener sus espectros característicos utilizando métodos espectroscópicos anteriores, por lo que es difícil medir con precisión los fructooligosacáridos. Sin embargo, el rango espectral cubierto por los terahercios es amplio, la potencia es débil, la capacidad de penetración es fuerte y no daña las muestras biológicas. Las mediciones utilizando tecnología de terahercios pueden mostrar que diferentes compuestos de azúcar tienen sus propios picos de absorción característicos en la banda de terahercios. . Por lo tanto, la tecnología de terahercios se puede utilizar para ayudar en la selección de plantas ricas en fructooligosacáridos como el yacón, lo que supondrá un gran avance e innovación a nivel técnico. En China, la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China, la Universidad Agrícola de Sichuan, la Academia de Ciencias Agrícolas de Sichuan, Ohua Biotechnology y UESTC Science and Technology Co., Ltd. solicitaron conjuntamente un proyecto para introducir plantas ricas en fructooligosacáridos utilizando tecnología de terahercios. El proyecto se centra en medir el espectro característico de terahercios de los fructooligosacáridos y en introducir, cultivar e industrializar yacón rico en fructooligosacáridos. Recientemente, el proyecto pasó con éxito la aprobación de la Oficina de Ciencia y Tecnología de Chengdu. Esto marca un avance sustancial en la aplicación de la tecnología de terahercios en la provincia de Sichuan y es de gran importancia para la industrialización de los terahercios. 2. Las ondas ocultas de terahercios: desde la detección de tumores hasta la exploración del universo
Los rayos X que captan imágenes de huesos rotos y las microondas que calientan las sobras forman parte de las ondas electromagnéticas, que también incluyen las ondas de luz y la radio.
Mientras tanto, se están utilizando ondas de terahercios poco conocidas para penetrar la ropa, identificar explosivos y drogas y detectar tumores. Lo que a menudo se pasa por alto es que las ondas de terahercios incluso están empezando a utilizarse para explorar el universo.
El espectro electromagnético abarca desde ondas de radio de longitud de onda larga en un extremo hasta rayos X de alta energía y longitud de onda corta y rayos gamma en el otro extremo. Los rayos T, o rayos de terahercios, se encuentran en la región menos estudiada del espectro, entre las microondas y los rayos X, y son la forma más común de rayos en el universo.
Si nunca has oído hablar de las ondas de terahercios, es porque los científicos tienen problemas para aprovecharlas. Aunque el primer artículo científico sobre este tema se publicó en la primera página de la revista Physical Review en 1890, hasta el momento la generación, detección y utilización de rayos de terahercios aún enfrenta desafíos que obstaculizan la investigación y el desarrollo de tecnología.
En la última década, los investigadores han comenzado a desarrollar guías de ondas, filtros y divisores de haz para manipular ondas de terahercios a través de fuentes y detectores de rayos de terahercios más eficientes.
Una empresa llamada QinetiQ utilizó una cámara de ondas milimétricas para capturar una imagen de una persona completamente vestida, marcando armas ocultas. Las cámaras de terahercios se consideran similares pero más útiles.
“La tecnología es todavía muy joven en este momento”, dijo Daniel Mittleman, ingeniero energético del Laboratorio de Terahercios de la Universidad Rice. “Los terahercios apenas están surgiendo ahora, y los rayos X se descubrieron en 1905 en Roentgen. Diez años después de los rayos”.
Muchos materiales cotidianos, como ropa, plástico y madera, aparecen transparentes en imágenes de terahercios. Además, la absorción de rayos de diferentes frecuencias por parte del material depende del tipo de material.
Basándose en las frecuencias de absorción, los investigadores han podido identificar explosivos especiales y drogas con "huellas dactilares" únicas.
Por ejemplo, un sobre que contiene polvo blanco es indescifrable a simple vista. Pero con la ayuda de imágenes de terahercios, los trabajadores postales pueden saber si el polvo de un paquete es un estimulante o una aspirina. Los artículos explosivos en el equipaje serán más fáciles de detectar. Las ondas de terahercios ya se utilizan en diversos trabajos.
Esta tecnología se utiliza en algunos hospitales como una herramienta de diagnóstico novedosa e inofensiva para que los médicos detecten tumores. Este enfoque reduce los costos y las molestias en comparación con las herramientas de prueba anteriores. Investigadores de la Universidad de Liverpool en Inglaterra esperan destruir las células cancerosas de la piel bombardeándolas con rayos de terahercios.
Los fabricantes de cigarrillos como Phillip Morris están investigando formas de utilizar ondas de terahercios para el control de calidad en las fábricas.
Una vez empaquetados los cigarrillos en la caja, el sistema de imágenes comprueba el contenido de humedad y la densidad del tabaco de cada cigarrillo. Los métodos tradicionales pueden poner a los trabajadores en riesgo de radiación, pero instalar dispositivos de terahercios en las fábricas no será peligroso.
“Esta es una solución de alta tecnología para un problema técnico de bajo nivel, pero actualmente no existe ninguna tecnología de bajo nivel que pueda resolverlo”, dijo Mittleman: “Entonces, esta solución de alta tecnología es la solución”. la mejor solución. ”
Las empresas farmacéuticas también están utilizando soluciones de alta tecnología para probar el contenido de sus píldoras sin insertar una aguja en la cápsula. Las imágenes de terahercios pueden incluso medir el grosor de la capa de azúcar de una pastilla.
Con la ayuda de un sistema de imágenes de terahercios fabricado por Picometrix, con sede en Michigan, la NASA pudo detectar pequeños defectos en el material de espuma de las losas aislantes del transbordador espacial.
Los terahercios también tienen aplicaciones astronómicas. El Observatorio Espacial Herschel, un satélite artificial cuyo lanzamiento está previsto para 2008, es una versión de terahercios del Telescopio Espacial Hubble. En Chile, se está construyendo uno de los conjuntos de telescopios más grandes del mundo, el Atacama Large Millimeter and Submillimeter Interference Array (ALMA). Detectará ondas electromagnéticas en longitudes de onda de terahercios con la esperanza de descubrir objetos de los primeros días del universo.
Sin embargo, la tecnología de terahercios está todavía en su infancia, y Mittleman advierte contra los peligros de exagerar las capacidades reales de las ondas de terahercios.
“La gente puede enumerar una larga lista de usos para los terahercios, y aún no está todo cubierto”. Dijo: “Creo firmemente que algunas ideas tendrán éxito. Yo tampoco lo creo. . Nos sorprendería que algo que tuviera éxito fuera algo en lo que ni siquiera hayamos pensado”.