Sebuah terobosan besar dalam gelombang penginderaan jauh oleh tim peneliti dari Institut Politeknik Rensselaer membuka jalan untuk mendeteksi bahan peledak kimia, zat biologi dan obat-obatan terlarang dari jarak 20 meter, bahkan yang tersembunyi sekalipun.
Semua sistem optik baru, yang menggunakan teknologi gelombang terahertz (THz), memiliki potensi besar untuk keamanan dalam negeri dan penggunaan militer karena dapat melihat melalui pakaian dan bahan kemasan serta dapat mengidentifikasi segera sidik jari unik THz dari setiap bahan yang tersembunyi .
Gelombang Terahertz menempati segmen besar dari spektrum elektromagnetik antara jalur inframerah dan gelombang mikro yang dapat memberikan pencitraan dan teknologi penginderaan yang tidak tersedia pada teknologi konvensional seperti x-ray dan gelombang mikro.
“Potensi gelombang penginderaan jauh THz telah diakui selama bertahun-tahun, namun aplikasi praktik telah diblokir oleh fakta bahwa ambang kelembaban mengganggu transmisi gelombang,” ujar Xi-Cheng Zhang, Ph.D., direktur Pusat Penelitian Terahertz di Rensselaer.
Dr Zhang, guru besar ilmu pengetahuan J. Erik Jonsson di Rensselaer, adalah penulis utama dari makalah yang diterbitkan 18 Juni yang lalu dalam jurnal Nature Photonics. Jurnal yang berjudul “Penginderaan jauh gelombang terahertz broadband melalui manipulasi koheren fluoresensi dari gas terionisasi asimetris,” menggambarkan sistem baru secara detail.
Teknik optik keseluruhan untuk penginderaan jauh THz menggunakan laser yang menginduksi fluoresensi, pada dasarnya memfokuskan dua sinar laser bersamaan ke udara untuk membuat plasma yang berinteraksi dengan gelombang THz dihasilkan secara jarak jauh. Plasma fluoresensi tersebut membawa informasi dari bahan target ke detektor di mana ia langsung dibandingkan dengan bahan spektrum di dalam database THz, membuat identifikasi langsung kemungkinan bahan target.
“Kami telah menunjukkan bahwa Anda dapat memfokuskan 800 nm dan 400 nm sinar laser bersama-sama ke udara untuk membuat plasma berinteraksi dengan gelombang THz dalam jarak jauh, dan menggunakan fluoresensi plasma untuk menyampaikan informasi dari gelombang THz kembali ke detektor lokal, “jelas Dr. Zhang.
Karena pancaran radiasi THz melalui hampir segala sesuatu yang tidak logam atau cair, gelombang tersebut bisa melihat melalui kebanyakan bahan yang dapat digunakan untuk menyembunyikan bahan peledak atau bahan berbahaya lainnya, seperti kemasan, karton bergelombang, pakaian, sepatu, tas ransel dan buku.
Tidak seperti sinar-x, radiasi THz tidak menimbulkan ancaman kesehatan sedikitpun. Namun, teknik ini tidak dapat mendeteksi bahan-bahan yang mungkin tersembunyi di dalam rongga tubuh.
“Teknologi kami tidak akan bekerja untuk pemilik tambang berlian Afrika yang tertarik pada sistem untuk menghentikan pekerja atas penyelundupan berlian dengan menelannya,” kata Dr. Zhang.
Meskipun sebagian besar penelitian telah dilakukan di laboratorium, teknologi ini portabel dan akhirnya dapat digunakan untuk memeriksa tas atau koper yang ditinggalkan di sebuah bandara untuk bahan peledak, bahan berbahaya lainnya atau obat-obatan ilegal. Di medan perang yang tersembunyi, ia bisa mendeteksi bahan peledak tersebut.
Fakta bahwa setiap substansi yang memiliki sidik jari THz yang unik akan menunjukkan secara tepat senyawa apa yang tersembunyi, suatu kemampuan yang diharapkan memiliki kegunaan penting dan tak terduga. Dalam hal suatu tumpahan bahan kimia, misalnya, penginderaan jauh dapat mengidentifikasi komposisi campuran beracun. Sejak penginderaan tersebut dari jarak jauh, maka tidak ada individu yang akan terancam secara sia-sia.
“Saya rasa saya bisa memperkirakan bahwa dalam beberapa tahun, ilmu dan teknologi THz akan lebih tersedia dan siap digunakan untuk industri dan yang berkaitan dengan pertahanan,” prediksi Dr. Zhang.(evy)
foto : Physorg
