Frecuencias infrautilizadas

Ingeniería

Un mundo que consume información al ritmo que marcan los gigabytes podría resolver algunos de sus problemas si dispusiera de equipos capaces de funcionar en frecuencias del rango de los THz (terahertzios). Las aplicaciones serían numerosas, desde la medicina a la teledetección, pasando por la toma de imágenes y las comunicaciones. Científicos de la Lehigh University avanzan en esta dirección.

            (NC&T) Un terahertzio es una unidad de frecuencia para las ondas electromagnéticas equivalente a un billón de hertzios, siendo un hercio igual a un ciclo por segundo.

            A pesar de sus prometedoras aplicaciones en los rangos que van de 0,1 a 10 THz, esta gama de frecuencias está infrautilizada. Ello se debe a que se encuentra entre las microondas y las frecuencias del infrarrojo cercano y ópticas, donde operan habitualmente los semiconductores convencionales.

            Yujie J. Ding, ingeniero eléctrico e informático en Leight, trabaja con sus colegas para resolver los obstáculos a los que se enfrentan los dispositivos THz. Se necesitan fuentes que generen ondas coherentes en estas frecuencias, y también detectores, lo cual no es sencillo puesto que los conceptos que gobiernan la luz infrarroja y la luz visible no funcionan con la gama THz.

            Sin embargo, Ding espera desarrollar una fuente compacta de radiación THz que pueda ser ajustada en el rango de longitud de onda que va de los 30 a los 3.000 micrones. Existen varios métodos para conseguirlo, pero todos tienen sus problemas. Por ejemplo, los láseres de electrones libres son grandes y costosos. Los láseres ultra-rápidos generan rayos THz muy débiles, con bajas potencias de salida.

            Ding propone una alternativa: un método desarrollado por su equipo que enfoca dos láseres de alta frecuencia para generar ondas THZ coherentes y ajustables en el rango que va de los 58 a los 3.540 micrones. Las pruebas, por ahora, han ido muy bien, y se han alcanzado picos de potencia siete órdenes de magnitud superiores a récords anteriores.

            La disponibilidad de una fuente de emisión en las frecuencias THz será muy atractiva para hacer diagnósticos médicos (incluyendo detección de cáncer y quizá terapia génica). Las vibraciones de las cadenas de ADN y ARN resuenan en THz, de modo que será posible detectar cambios muy ligeros en la disposición atómica de las cadenas. Las células cancerosas, especialmente los tejidos de melanoma, también vibran en THz, lo que permitirá su rápida detección por parte de los doctores. Los dispositivos THz podrán usarse asimismo para detectar la presencia de gases tóxicos o semitóxicos.

            El próximo paso para Ding y su equipo será seguir reduciendo el tamaño de su aparato de radiación THz, que ahora se aproxima al de una caja de zapatos grande.

-ENLACES A INFORMACION SUPLEMENTARIA EN INTERNET:

http://www3.lehigh.edu/News/news_story.asp?iNewsID=549