Pelle scannerizzata con la quantistica

Un team internazionale di fisici ha sviluppato il primo scanner basato sulla fisica quantistica.
La macchina è in grado di vedere attraverso la pelle, la carta e i tessuti, ad esempio per identificare la presenza di esplosivi.
Offre anche altri utilizzi, ad esempio in ambito industriale nel controllo della qualità e, in medicina, per la diagnosi di melanomi e malattie della pelle.

Dalla collaborazione tra Università degli Studi dell’Aquila e Accademia Cinese delle Scienze di Shanghai è stato realizzato il primo prototipo. Impiega una nuova generazione di fotorivelatori: funzionano nella regione dei Terahertz, che si trova tra le frequenze delle microonde e quelle dell'infrarosso.
Le onde Terahertz, al contrario dei raggi X, non hanno abbastanza energia per causare danni al DNA delle cellule, il che rende la tecnologia sicura per l’uso umano.

La tecnologia chiave consiste nei fotorivelatori, che convertono le onde luminose a frequenza Terahertz in segnali elettrici che possono essere facilmente analizzati.
Sono costituiti di materiali dalle proprietà quantistiche, chiamati “semimetalli topologici”, come il ditellururo di cobalto, che riescono ad assorbire la radiazione Terahertz e a emettere elettroni generando una corrente elettrica proporzionale alla radiazione ricevuta.
Il prototipo si basa su un fenomeno quantistico che si manifesta nei semimetalli topologici, chiamato “effetto Hall nonlineare”, che implica una deviazione dei loro elettroni di conduzione in presenza di un campo magnetico.

Questi risultati aprono la strada a nuovi body scanner innovativi basati sulle proprietà quantistiche dei materiali, con prospettive tecnologiche di enorme impatto sociale ed economico.
 
Terahertz Nonlinear Hall Rectifiers Based on Spin-Polarized Topological Electronic States in 1T-CoTe2