新型柔性太赫兹相机可以检测不同形状的物体
在当今的数字时代，“物联网”设备（嵌入软件和传感器）的使用已变得普遍。这些设备包括无线设备、自主机械、可穿戴传感器和安全系统。由于它们复杂的结构和特性，需要仔细检查它们以评估它们的安全性和实用性并排除任何潜在的缺陷。但同时也必须避免在检查过程中损坏设备。
太赫兹 (THz) 成像基于频率在 0.1 和 10 THz 之间的辐射，是一种这样的非破坏性方法，由于其高穿透性、分辨率和灵敏度而迅速普及。然而，传统的太赫兹相机体积庞大且坚硬，从而限制了它们在不平坦表面成像方面的潜力。此外，它们的高成本和传感器配置缺乏通用性使它们成为一种相当不切实际的替代品，需要更具适应性的传感器。
为此，由河野由纪夫副教授领导的东京工业大学研究人员团队通过设计一种灵活且独立的太赫兹传感器阵列来解决这一差距，该阵列可用于对不规则形状物体的盲端进行成像。
“鉴于测试对象的形状、结构和尺寸的多样性，相机设计和传感器必须适应不同的配置。在我们的研究中，我们开发了一种简单且具有成本效益的制造方法，用于生成具有可适应形状的太赫兹相机，”Kawano 博士说。
科学家们知道，此类传感器中使用的材料必须在太赫兹光谱中具有良好的吸收能力，并且能够高效地将发射信号转换为可检测的电信号。为此，他们选择了同样具有良好机械强度和柔韧性的碳纳米管 (CNT) 薄膜。他们将 CNT 溶液通过具有激光诱导狭缝的聚酰亚胺薄膜和使用真空的膜过滤器。干燥后，CNT溶液在图案化聚酰亚胺薄膜的层之间保持为独立的悬浮结构。此外，他们基于CNT薄膜阵列的自组装及其在两端形成电极的能力开发了一种简单的制造工艺。
为此，他们在图案化的聚酰亚胺薄膜上蒸发了金属电极。这些过程一起生成了带有多个摄像头的太赫兹摄像头补丁表。有趣的是，悬浮CNT薄膜的结构可以通过改变过滤条件和摩擦力来改变，从而使工艺可定制。
此外，可以用剪刀将贴片切割成更小的便携式和可穿戴传感器，这些传感器可以连接到测试对象的表面以实现更好的覆盖范围。研究人员能够通过检测和可视化树脂中聚合物的裂缝、杂质和不均匀涂层以及检测弯管中的污泥来展示其工业应用，从而突出了相机在质量控制操作中的潜力。
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