Wednesday, February 8Modern Manufacturing
×

MIT พัฒนากล้องสแกนวัตถุแบบใหม่ ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ

MIT พัฒนากล้องสแกนวัตถุแบบใหม่ ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ

รังสี Terahertz ถือเป็นคลื่นรังสีสำคัญที่จำเป็นต่อการพัฒนากล้องสำหรับตรวจสอบวัตถุต่าง ๆ โดยไม่ต้องเปิดหีบห่อ ด้วยคุณสมบัติการทะลุผ่านวัสดุส่วนมากที่ไม่ใช่โลหะ และยังสามารถตรวจจับและระบุสารเคมีประเภทต่าง ๆ ได้

MIT พัฒนากล้องสแกนวัตถุแบบใหม่ ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ
MIT พัฒนากล้องสแกนวัตถุแบบใหม่ ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ

ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้กล้องที่ใช้รังสี Terahertz นิยมถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบความปลอดภัยในสนามบิน หรือตรวจสอบคุณภาพสินค้าในอุตสาหกรรม แต่การออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้คลื่น Terahertz กลับเป็นเรื่องยาก ทั้งยังมีต้นทุนที่สูง มีขนาดใหญ่ ทำงานได้ช้าและยังต้องการระบบสุญญากาศและอุณหภูมิที่ต่ำมากในการใช้งาน

นักวิจัยจาก MIT, มหาวิทยาลัยมินนิโซตา (University of Minnesota) และ Samsung จึงได้ร่วมกันพัฒนากล้องประเภทใหม่ที่สามารถตรวจจับคลื่น Terahertz ได้อย่างรวดเร็ว มีการตอบสนองที่ฉับไวและสามารถทำงานได้แม้ในระดับความดันและอุณหภูมิที่ปกติขึ้นมา

พัฒนาด้วยอนุภาคใหม่ ‘Quantum dots’

การพัฒนาระบบใหม่นี้ได้ใช้อนุภาคที่เรียกว่า ‘Quantum dots’ ซึ่งถูกค้นพบไปเมื่อไม่นานนี้ Quantum dots นั้นสามารถทำการเปล่งแสงที่มองเห็นได้ออกมาเมื่อถูกกระตุ้นด้วยรังสี Terahertz และจะถูกบันทึกเอาไว้โดยอุปกรณ์ที่คล้ายกับเครื่องตรวจจับของกล้องอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป

ทีมนักวิจัยจึงได้ผลิตกล้องแบบใหม่ขึ้น 2 ประเภท โดยกล้องประเภทแรกนั้นทางทีมได้ใช้คุณสมบัติของ Quantum dots ในการเปลี่ยนคลื่น Terahertz ให้กลายเป็นแสงที่มองเห็นได้ในการผลิตกล้องที่สามารถสร้างภาพของวัสดุที่ทำการสแกนขึ้นได้ และกล้องอีกประเภทที่สามารถแสดงสถานะ Polarize ของคลื่น Terahertz ได้

กล้องที่พัฒนาขึ้นนั้นประกอบด้วยชั้นบางหลาย ๆ ชั้น ซึ่งถูกผลิตขึ้นด้วยกระบวนการมาตรฐานแบบเดียวกับการผลิตไมโครชิปทั่วไป มีการใช้เส้นทองคำที่เล็กในระดับ Nanoscale และชั้นของวัสดุ Quantum dots รวมถึงชิป CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) เพื่อใช้ในการสร้างภาพขึ้นมา

MIT พัฒนากล้องสแกนวัตถุแบบใหม่ ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ
ที่มาภาพ : MIT News

แต่อุปสรรคในปัจจุบันของเหล่านักวิจัยนั้นคือการหาส่วนประกอบที่สามารถสร้างคลื่น Terahertz เพื่อใช้ในการพัฒนากล้องนี้ขึ้น เพราะในปัจจุบันนั้นส่วนประกอบที่มีคุณภาพและสามารถสร้างคลื่น Terahertz ได้นั้นยังคงขาดแคลนอยู่นั่นเอง

แม้ว่าระบบกล้องที่พัฒนาขึ้นนี้จะยังคงห่างไกลจากการนำมาใช้งานจริงได้ แต่เหล่านักวิจัยจาก MIT ต่างก็ยังคงมุ่งมั่นที่จะพัฒนาให้ระบบใหม่นี้ให้สามารถนำไปใช้งานได้ โดยไม่ต้องใช้ต้นทุนที่สูงมากในการผลิต และจะช่วยเปิดโอกาสใหม่ ๆ ในการต่อยอดพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ให้ก้าวหน้าขึ้นไปได้อีกในอนาคต

Jirapat R.
"To see the world, things dangerous to come to, to see behind walls, draw closer, to find each other, and to feel. That is the purpose of life."
- The Secret Life of Walter Mitty
READ MORE
×