إنجاز كبير في مجال الاستشعار عن بعد، نفذه فريق من الباحثين من جامعة نيويورك، يمهد الطريق للكشف عن المتفجرات والمواد الكيميائية والبيولوجية والمخدرات غير المشروعة المخبأة من مسافة عشرين مترا.
تشغل موجات تيراهيرتز جزءًا كبيرًا من الطيف الكهرومغناطيسي، وتقع بين شرائح الأشعة تحت الحمراء والموجات الدقيقة، وهي قادرة على توفير طرق الاستشعار والتصوير غير المتوفرة حاليًا مثل الأشعة السينية والموجات الدقيقة.
إن القدرة على الاستشعار عن بعد باستخدام موجات تيراهيرتز معروفة منذ سنوات طويلة، إلا أن تطوير تطبيقها العملي تأخر بسبب أن وجود الرطوبة في خلفية البيئة يتداخل مع حركة الموجات. Xi-Cheng Zhang، مدير مركز أبحاث Terhertz Wave في جامعة رينسيلار. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Photonics.
يستخدم النظام البصري الكامل للاستشعار عن بعد باستخدام موجات تيراهيرتز الفلورة المستحثة بالليزر، من خلال تركيز شعاعي ليزر معًا وتسليطهما في الهواء أثناء تكوين مادة متأينة (البلازما) عن بعد تتفاعل مع موجات تيراهيرتز. يقوم فلورة البلازما بنقل المعلومات من المادة المستهدفة إلى الكاشف، حيث يتم إجراء مقارنة فورية مقابل مكتبة طيفية من المواد والكشف السريع عن طبيعة المادة التي يتم اختبارها عن بعد.
"لقد أظهرنا أنه من الممكن تركيز شعاع ليزر بطول موجة 800 نانومتر مع شعاع ليزر بطول موجة 400 نانومتر باتجاه الهواء لإنشاء بلازما قادرة على التفاعل مع موجات تيراهيرتز عن بعد، واستخدام الفلورسنت المنبعث من هذا التفاعل لنقل المعلومات مرة أخرى إلى كاشف محلي"، يوضح الباحث
أدت التهديدات الإرهابية المتكررة وإحباط محاولة التفجير التي وقعت عشية عيد الميلاد إلى زيادة الاهتمام بتطوير قدرات الاستشعار عن بعد بواسطة موجات تيراهيرتز في شركة الطيران الأمريكية نورثويست، بتمويل من وزارة الدفاع ووزارة الأمن الداخلي في الولايات المتحدة الأمريكية.
نظرًا لأن موجات تيراهيرتز تمر عبر أي شيء تقريبًا غير المعدن أو السائل، فإن هذه الموجات قادرة على "الرؤية من خلال" معظم المواد التي قد تخفي متفجرات أو غيرها من المواد الخطرة، مثل مواد التعبئة والتغليف والكرتون والأقمشة والأحذية وحقائب الظهر وحقائب الكتب. .
على عكس الأشعة السينية، لا يشكل إشعاع تيراهيرتز أي مخاطر صحية. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة غير قادرة على تحديد موقع المواد المخبأة في تجاويف الجسم.
ويوضح الباحث "طريقتنا لن تساعد أصحاب مناجم الماس في أفريقيا الذين يريدون نظاما يمنع عمالهم من تهريب الماس عن طريق ابتلاعه".
على الرغم من أن معظم الأبحاث تم إجراؤها في بيئة معملية، إلا أن النظام محمول ويمكن استخدامه في النهاية للتحقق من احتمال وجود متفجرات أو مواد خطرة أو مخدرات غير مشروعة مخبأة في حقائب الظهر أو البضائع المهجورة في المطارات. وفي ساحة المعركة، سيتمكن النظام من تحديد مكان اختباء المتفجرات.
إن حقيقة أن كل مادة لها بصمة فريدة في طيف موجات تيراهيرتز ستؤدي إلى التحديد الدقيق للمركب أو المركبات المخفية - وهي القدرة التي ينبغي أن يكون لها تأثيرات متعددة واستخدامات غير متوقعة. ففي حالة تسرب مادة كيميائية، على سبيل المثال، سيسمح الاستشعار عن بعد بتحديد تركيبة الخليط السام دون تعريض الناس للخطر.
ويتوقع الباحث الرئيسي: "أقدر أنه في غضون سنوات قليلة، ستصبح علوم وتكنولوجيا موجات تيراهيرتز متاحة أكثر وعملية للاستخدامات الصناعية والدفاعية".
תגובה אחת
يبدو غير رسمي إذا لم يخترق الحواجز