Cochilia unei alge diatomé poate fi considerată o structură fotonică naturală. Arhitectura sa tridimensională intricate funcționează ca un grilaj de difracție, redistribuind radiația care trece prin ea. Modelată de milioane de ani de evoluție, structura cochiliei permite locuitorului său microscopic să focalizeze lumina soarelui rar care pătrunde prin apă într-un anumit model de radiații în interiorul cochiliei prin ceea ce se numește efectul Talbot.
În algele vii, acest efect apare cu lumina vizibilă. Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au mărit structura de 2.000 de ori pentru a simplifica experimentul, efectul s-a mutat în domeniul terahertz. Acest lucru se datorează faptului că lungimea de undă a luminii sau a altor radiații electromagnetice – infraroșu, terahertz, etc. – care interacționează cu un grilaj variază odată cu dimensiunea acestuia.
Deși observarea efectului la o scară mărită a fost mai ușoară, a introdus o nouă provocare: fabricarea unei structuri 3D extrem de intricate. Pentru a reproduce rețeaua multistrat a porilor cochiliei, echipa a capturat repetat imagini ale arhitecturii sale tridimensionale complexe din mai multe unghiuri folosind microscoape cu scanare electronică și atomică de forță. Imaginile colectate au permis reconstrucția geometriei cochiliei în detaliu și recrearea acesteia printr-o tehnică de fabricație aditivă numită imprimare 3D LCD, a cărei parametri au trebuit să fie meticulos optimizați.
Anterior, efectul Talbot în domeniul terahertz fusese studiat în principal folosind grilaje plate mai simple. Pentru structurile cu geometria cochiliei de diatomă, efectul fusese doar prevăzut – într-un studiu anterior realizat de aceeași grupă de cercetare – și aștepta confirmare experimentală.
Undele terahertz promit pentru vizualizarea biomedicală și dispozitivele de testare a materialelor nondistructive. Sensibile la moleculele de apă din țesuturile biologice, scanările medicale folosind unde T sunt mult mai sigure pentru t
Sursa articol https://medicalxpress.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
