Détecteur térahertz en graphène

21 novembre 2017, 14:52
Détecteur térahertz en graphène.
Illustration : Boid – Product Design Studio, Gothenburg.
Détecteur térahertz en graphène.
Illustration : Boid – Product Design Studio, Gothenburg.
Les chercheurs de l'école polytechnique Chalmers (Suède) ont développé un détecteur en graphène fonctionnant dans la gamme des térahertz. Il se caractérise par sa souplesse et sa petite taille : il peut être intégré dans les vêtements. En outre, ce détecteur est d'un coût modeste et pratiquement transparent.

Quelles sont les applications possibles et en quoi sa production en grande série a-t-elle un intérêt novateur ? La gamme des térahertz s'étend des fréquences de 100 à 10 000 GHz. Cette bande est surtout connue pour être utilisée par les scanners corporels des aéroports pour rechercher les armes (métal, plastique) cachées. Ces scanners sont toutefois controversés en raison des images délivrées car les ondes THz traversent les vêtements et dévoilent l’intimité des personnes. À leur décharge : les armes non métalliques ne sont pas signalées par les détecteurs de métaux habituels qui sont précisément utilisés par les portiques ou les scanners manuels.

Il n'y a pas que dans ce domaine que des détecteurs THz bon marché peuvent conduire à des économies et accroître la sécurité. Ils ont d'autres atouts : en raison de la très grande bande passante exploitable, les signaux THz peuvent être utilisés pour transmettre des données sur de courtes distances. On pourrait atteindre sans problème des vitesses de transmission de 100 Gb/s. Le secteur automobile s'intéresse également aux ondes THz pour voir à travers le brouillard ou la pluie.
 

Mais ce n'est pas tout. Il existe en effet un champ d'application dans le domaine médical si ces techniques permettent de réduire le prix et la taille des appareils travaillant à ces fréquences extrêmes. Par exemple, les zones cutanées atteintes par un cancer réfléchissent particulièrement les ondes THz ce qui prédestine ces nouveaux détecteurs au diagnostic des cancers de la peau. Les ondes THz sont également bien adaptées à la détermination quantitative de l'étendue des zones cutanées atteintes de brûlures.

Bien que la recherche s'intéresse depuis longtemps aux techniques des ondes THz, jusqu'à aujourd'hui, les détecteurs THz restaient chers et de grande dimension. L'équipe suédoise de recherche a ouvert de nouvelles perspectives de production en grande série. Plus rien ne s'oppose à l'élargissement de leur utilisation. Le développement de ces détecteurs s'est déroulé dans le cadre du projet graphène, l'un des projets phares décidés par l'EU.
 
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