Eletrônica

Conheça o chip que vai equipar os tricorders

Conheça o chip que vai equipar os tricorders
Os pesquisadores vêm trabalhando há anos para simplificar os sistemas necessários para tirar proveito dos raios T.    [Imagem: Frank Wojciechowski/Princeton]

Chip de tricorder

Você pode estar olhando para o chip que equipará o primeiro tricorder a saltar das telas da ficção científica para a realidade.

Ele foi projetado e construído por Xue Wu e Kaushik Sengupta, da Universidade de Princeton, nos EUA.

O chip representa a miniaturização de um conjunto enorme de lasers e espelhos que até agora eram necessários para emitir ondas terahertz, que podem atravessar o corpo humano sem causar danos. Um segundo chip captura as ondas de volta e fornece detalhes sobre as ondas que retornam, permitindo a interpretação das leituras.

As ondas terahertz também interagem de maneiras distintas com diferentes compostos químicos, de modo que elas podem ser usadas para caracterizar substâncias específicas. Essa técnica, chamada espectroscopia, é uma das mais promissoras aplicações da tecnologia terahertz.

"O sistema foi construído com a mesma tecnologia dos chips de silício que equipam todos os aparelhos eletrônicos modernos, de forma que custará apenas uns poucos dólares fabricá-los em larga escala," disse Sengupta.

Raios T

Os pesquisadores vêm trabalhando há anos para simplificar os sistemas necessários para tirar proveitos desses raios T, que já permitiram até ler livros fechados.

A solução encontrada pela dupla foi fazer com que as ondas terahertz interajam com uma estrutura de metal dentro do chip, criando uma distribuição complexa de campos eletromagnéticos que são exclusivos para o sinal incidente. Normalmente esses campos sutis são ignorados, mas a dupla percebeu que eles permitem ler os padrões como uma espécie de assinatura para identificar as ondas.

"Em vez de ler diretamente as ondas, estamos interpretando os padrões criados pelas ondas. É mais ou menos como procurar um padrão nas gotas de chuva pelas ondulações que elas fazem em uma lagoa," disse Sengupta.

Como não afetam os tecidos vivos e nem causam danos ao DNA, por serem menos energéticas do que, por exemplo, os raios X, as ondas terahertz deverão viabilizar uma série de novas tecnologias de imageamento, detecção e medição sem contato, com amplas aplicações na área biomédica - os tricorders são a expressão mais concreta dessas expectativas.

Bibliografia:

On-Chip THz Spectroscope Exploiting Electromagnetic Scattering With Multi-Port Antenna
Xue Wu, Kaushik Sengupta
IEEE Journal of Solid State Circuits
Vol.: 51 Issue: 12 Page(s): 3049 - 3062
DOI: 10.1109/JSSC.2016.2597845

Dynamic Waveform Shaping With Picosecond Time Widths
Xue Wu, Kaushik Sengupta
IEEE Journal of Solid State Circuits
Vol.: 52 Issue: 2 Page(s): 389 - 405
DOI: 10.1109/JSSC.2016.2616349




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