作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/12/28 14:55:30
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气凝胶助力太赫兹技术应用

 

科技日报讯 (记者刘霞)瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学成像、通信等领域带来新的应用可能性。

气凝胶可通过简单的化学改性获得高防水性。

图片来源:瑞典林雪平大学

太赫兹波,位于电磁波谱的微波和红外光之间,因高频率而备受关注。其在太空探索、安全技术、通信系统以及医学成像等领域的巨大应用潜力已被广泛认可。特别是在医学成像领域,太赫兹波有望成为X射线的替代品,因为它能穿过大多数非导电材料且不损伤组织。然而,在太赫兹波广泛应用之前,还要攻克两项技术难题:有效的产生方式和可调谐的传输材料。

为了克服这些挑战,林雪平大学的科学家们利用导电聚合物PEDOT:PSS和纤维素制造出了新型气凝胶。选择这两种材料的原因在于它们独特的优势:导电聚合物具有生物相容性、耐久性和良好的调谐能力;而纤维素则是一种低成本、可再生的关键材料。此外,研究团队在设计过程中还赋予了气凝胶防水和阳光加热自然解冻的特性,以满足户外应用需求。

研究结果表明,该气凝胶可通过简单的氧化还原反应来调节太赫兹光的吸收。这一特性使得气凝胶可作为太赫兹光的可调滤波器,根据需求开启或关闭太赫兹信号的吸收。这对于接收来自太空的长程信号或雷达信号具有重要意义。

 
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