Une nouvelle caméra térahertz flexible peut inspecter des objets de formes diverses – Technoguide

À l’ère numérique d’aujourd’hui, l’utilisation de «l’Internet des objets» (dispositifs embarqués avec des logiciels et des capteurs) s’est généralisée. Ces appareils comprennent des équipements sans fil, des machines autonomes, des capteurs portables et des systèmes de sécurité. Avec leurs structures et propriétés complexes, il est nécessaire de les examiner de près pour évaluer leur sécurité et leur utilité et écarter tout défaut potentiel. Mais, en même temps, il faut éviter d’endommager l’appareil lors de l’inspection.

L’imagerie Térahertz (THz), basée sur un rayonnement avec des fréquences comprises entre 0,1 et 10 THz, est l’une de ces méthodes non destructives qui gagne rapidement en popularité en raison de sa pénétration, de sa résolution et de sa sensibilité élevées. Les caméras THz conventionnelles, cependant, sont encombrantes et rigides, ce qui limite leur potentiel d’imagerie sur des surfaces inégales. De plus, leur coût élevé et leur manque de polyvalence dans les configurations de capteurs en font une alternative assez peu pratique, nécessitant des capteurs plus adaptables.

À cette fin, une équipe de chercheurs de la Tokyo Tech, dirigée par le professeur agrégé Yukio Kawano, a maintenant comblé cette lacune en concevant un réseau de capteurs THz flexible et autonome qui peut être utilisé pour imager les extrémités aveugles d’objets de forme irrégulière.

Extatique à propos de leurs résultats publiés dans Advanced Functional Materials, le Dr Kawano déclare: «Compte tenu de la diversité des formes, des structures et des tailles des objets de test, la conception de la caméra et le capteur doivent être adaptés pour se conformer à différentes configurations. Dans notre étude, nous avons a développé une méthode de fabrication simple et économique pour générer des caméras THz avec des formes adaptables. “

Les scientifiques savaient que le matériau utilisé dans ces capteurs doit avoir une bonne absorption dans le spectre THz ainsi qu’une grande efficacité de conversion des émissions en signaux électriques détectables. Pour cette raison, ils ont choisi des films de nanotubes de carbone (CNT), qui possèdent également une bonne résistance mécanique et une bonne flexibilité. Ils ont fait passer la solution de CNT à travers un film de polyimide avec des fentes induites par laser et un filtre à membrane en utilisant un vide. Lors du séchage, la solution de CNT est restée sous la forme d’une structure suspendue autoportante entre les couches du film de polyimide à motifs. En outre, ils ont développé un processus de fabrication simple basé sur l’auto-assemblage du réseau de films CNT et sa capacité à partir d’électrodes aux deux extrémités. Pour cela, ils ont évaporé des électrodes métalliques sur le film de polyimide à motifs. Ensemble, ces processus ont généré une feuille de patch de caméra THz avec plusieurs caméras. Fait intéressant, la structure du film de CNT suspendu pourrait être modifiée en modifiant les conditions de filtrage et donc la force de frottement, rendant le processus personnalisable.

De plus, la feuille de patch pourrait être coupée avec des ciseaux en capteurs portables et portables plus petits qui peuvent être attachés à la surface de l’objet de test pour une meilleure couverture. Les chercheurs ont pu démontrer ses applications industrielles en détectant et en visualisant les fissures, les impuretés et les revêtements inégaux de polymères dans une résine et en détectant les boues dans un tuyau coudé, soulignant ainsi le potentiel de la caméra dans les opérations de contrôle qualité.

Soulignant les applications de leur conception, le Dr Kawano fait remarquer: «Notre caméra patch peut être facilement configurée pour l’imagerie d’objets volumineux et immobiles. Le patch de caméra 2D THz unique peut alléger les restrictions relatives aux formes et aux emplacements des objets, contribuant de manière significative à réseaux de capteurs de surveillance non destructifs. “

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Institut de technologie de Tokyo. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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