Terahertz-Sensor aus Graphen

6. November 2017, 15:48 Uhr
THz-Sensor aus Graphen.
Bild: Boid – Product Design Studio, Gothenburg.
THz-Sensor aus Graphen.
Bild: Boid – Product Design Studio, Gothenburg.
Forscher an der schwedischen Chalmers University of Technology haben einen Terahertz-Sensor aus Graphen entwickelt. Das Besondere daran: Er ist so flexibel, sodass er sich in Wearables integrieren lässt. Außerdem sind die Sensoren recht preiswert und praktisch durchsichtig.

Die Frage ist, wozu das gut ist und weshalb die angestrebte industrielle Massenfertigung Neuigkeitswert hat. Der Terahertz-Bereich erstreckt sich auf Frequenzen von 100 bis 10.000 GHz. Dieses Band ist vor allem von sogenannten Nacktscannern bekannt, mit denen an Flughäfen nach versteckten (Plastik-)Waffen gesucht wird, denn THz-Wellen durchdringen normale Kleidung; sind am besten bekannt aus den umstrittenen Nacktscannern, die durch die Kleidung hindurchsehen. Nichtmetallische Waffen werden nämlich von normalen Metalldetektoren nicht erfasst, und genau das ist die Technologie, die bei normalen Personenschleusen oder Handscannern eingesetzt wird.

Preiswerte Sensoren können allerdings nicht nur in diesem Bereich zur geringeren Kosten und mehr Sicherheit führen. THz-Wellen können noch mehr: Aufgrund der enormen möglichen Bandbreite können THz-Signale als Träger für Informationenübertragungen über kurze Strecken genutzt werden. Kapazitäten bis 100 Gb/s sind damit problemlos möglich. Auch im Automotive-Sektor ergibt sich mit THz-Wellen eine nicht durch Nebel oder Regen gestörte Sicht.
 

Das war noch nicht alles, denn es gibt auch neue medizinische Anwendungsfelder, wenn die Höchstfrequenztechnik preiswerter und kleiner gemacht werden kann: z. B. werden gerade durch von Hautkrebs befallene Hautareale THz-Wellen besonders reflektiert, was die neuen Sensoren für den Einsatz in der Krebsdiagnostik prädestiniert. Auch zur quantitativen Bestimmung von Verbrennungen der Haut sind THz-Wellen geeignet.

Allerdings: Obwohl schon lange im Bereich THz-Technik geforscht wird, sind THz-Sensoren bis heute noch immer groß und teuer. Das schwedische Forscherteam hat jetzt neue Wege für eine Massenproduktion solcher Sensoren beschritten. Einer breiten Nutzung steht also nichts mehr im Weg. Die Entwicklung dieser Sensoren wurde im Rahmen der Graphen-Flaggschiff-Initiative von der EU gefördert.
 
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