科學家微調碳納米管獲得柔性指尖可穿戴太赫茲成像儀

（a）將碳納米管太赫茲成像儀放置在指尖上，很容易纏繞成曲面。（b）只要插入並旋轉附著在指尖上的柔性太赫茲成像儀，就可以清楚地檢測到管道內的損壞。圖片來源：ACS應用納米材料

東京工業大學的研究員開發出基於化學可調碳納米管材料的柔性太赫茲成像儀。這些發現擴大了太赫茲的應用範圍，包括其環繞式處理、可穿戴技術應用以及大面積光子器件應用。

碳納米管(CNTs) 開始掀起電子世界風暴，現在它們在太赫茲（THz）技術應用中邁出了一大步。

由於其優異的導電性和獨特的物理性能，碳納米管是下一代電子器件的一個有最具吸引力的選擇。最有希望的發展之一是它們在THz器件中的應用。從機場安全，食品檢驗和藝術認證到醫療和環境感測技術，在廣泛的應用範圍內，太赫茲成像儀越來越多的成為一個安全和可行的用於替代傳統成像系統的選擇。

太赫茲探測器可以為廣泛的工業應用提供實時成像這種需求，這推動了對低成本、靈活的太赫茲成像系統的研究。東京工業大學（東京科技）未來科學與技術跨學科研究實驗室的Yukio Kawano是這一領域的世界知名專家。例如，2016年他發表了基於多排列碳納米管的可穿戴太赫茲技術的研究進展。

Kawano和他的團隊此後一直在研究各種類型的CNT材料的THz檢測性能。他們認識到要滿足工業規模應用的需要，還有大量的改進空間。

CNT-THz成像儀清晰、無損地顯示出信封內的金屬紙夾。圖片來源：ACS應用納米材料

目前他們發表了用於CNT薄膜的柔性太赫茲成像儀的發展情況。它可以進行精細調諧，以最大限度地提高太赫茲探測器性能。

發表在ACS應用納米材料的研究結果顯示，新的太赫茲成像儀是基於化學可調半導體CNT薄膜。

通過使用一種被稱為離子液體澆注的技術，研究人員證明，它們可以獲得對厚度為30微米的CNT薄膜有關的THz探測器性能進行高度控制的關鍵因素。厚度這一點對於成像儀保持其獨立的形狀和靈活性是很重要的，如圖1所示。

「此外。」該團隊說：「我們開發了基於變濃度摻雜溶液的無柵費米能級調諧以及製作費米能級調諧的p-n結CNT-THz成像儀。」 在使用這種新型成像器的實驗中，研究人員成功地實現了金屬信封在標準信封內的可視化（見圖2）。

在不久的將來，新的太赫茲成像儀的可彎曲性和進一步微調的可能性將擴大開發的基於CNT的器件的範圍。

此外，低成本的製造方法，例如噴墨塗層可以使大面積THz成像器件更容易獲得。

原文來自phys，原文題目：Scientists fine-tune carbon nanotubes for flexible, fingertip-wearable terahertz imagers，由材料科技在線團隊翻譯整理

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