11/10/2013 - Une nouvelle technologie améliore la capacité de détection des scanners

Menéame

Le groupe de Théorie du Signal et des Communications de la Université d’Oviedo a développé une technologie de pointe qui permettrait augmenter la sensibilité et la vitesse des scanners, obtenir des informations plus précises. Pour ce faire, les ingénieurs ont utilisé grafène, un matériau qui a entraîné une révolution technologique en raison de ses capacités à accéder à la bande de fréquences de térahertz, qui offre une pénétration élevée dans les textiles et, cependant, ses radiations ne sont pas nocives par rapport à d’autres plus courantes comme les rayons X.

Le résultat est un système pionnier de réception et d’émission en térahertz qui permet d’améliorer la détection des scanners et de minimiser les risques pour la santé. Les travaux du groupe de recherche, installé à l’École Polytechnique d’Ingénierie de Gijón, ont des applications directes dans le domaine de la sécurité et aussi dans l’analyse des œuvres d’art. Ce volet appliqué de la recherche a permis d’établir des partenariats avec des entreprises et des organismes de recherche tels que Treelogic, ITMA et INCAR.

Les appareils utilisent la bande de fréquence de térahertz, qui est moins préjudiciable que les systèmes à rayons X et est capable d’obtenir des informations plus précises

La technologie mise au point dans les laboratoires de l’Université d’Oviedo par le groupe de Théorie du Signal est une référence internationale dans des lignes de recherche telles que multiplicateurs de fréquence, antennes de focalisation et réflectarrays, nouvelles techniques de balayage électronique et algorithmes pour le traitement du problème inverse de dispersion électromagnétique.

Le groupe de Théorie du Signal, dirigé par le professeur Fernando Las-Heras, travaille avec des équipes nationales et internationales, parmi lesquelles il convient de souligner l’étroite collaboration qu’il entretient avec l’ALERT research center of Excellence de Northeastern University (Boston) (http://www.northeastern.edu/alert/), dans le développement de systèmes à micro-ondes et d’algorithmes d’imaging pour les applications de sécurité.

Deux points de départ avant-garde

Le graphène et la bande de fréquences de térahertz. Ce sont les deux nouveaux points de départ de la technologie conçue par les ingénieurs asturiens. Les chercheurs ont utilisé les propriétés du graphène comme multiplicateur dans les fréquences pour capter et émettre un signal dans les térahertz, une bande située entre les micro-ondes et les fréquences optiques, qui permet de détecter des informations intéressant les images électromagnétiques et de le faire en émettant des rayonnements non nocifs, contrairement aux rayonnements ionisants des rayons X.

Le nouveau système de transmission et de réception des signaux dans les térahertz a des applications directes dans le monde de la sécurité et aussi dans l’analyse des œuvres d’art. Cette technologie permettrait aux scanners installés dans les aéroports, les gares, ou les points de contrôle dans les bâtiments ou les événements de détecter avec plus de fiabilité des objets dangereux. Dans le cas des œuvres d’art, on pourrait visualiser les croquis précédents qui se cachent derrière une œuvre picturale ou sculpturale finale. On pourrait également découvrir comment le processus créatif a été réalisé, identifier les pigments utilisés dans un tableau, son auteur ou vérifier l’authenticité de l'œuvre.

Le grafène est utilisé sur les récepteurs et émetteurs du nouveau système. Ce matériau a été une véritable révolution pour ses propriétés potentielles de dureté, sa flexibilité et pour être potentiellement le matériau anticorrosion le plus mince parmi tous les connus. En outre, c’est un excellent conducteur électrique qui permettrait de se présenter comme remplaçant pour les nouveaux seaux sur circuits microélectroniques, antennes pour transmissions sans fil de terabits par seconde, et même de permettre l’invisibilité des objets, si on l’utilise en formant des métamatériaux ayant des propriétés de dissimulation plasmatique.

La bande de fréquence des térahertz est à mi-chemin entre les micro-ondes et les fréquences optiques. Accéder à cette approche est complexe de l’une ou l’autre des deux extrémités, mais ses caractéristiques uniques ont concentré l’attention de nombreux chercheurs pour développer de nouvelles applications basées sur l’image électromagnétique et la spectroscopie. Il s’agit d’une bande de fréquences non ionisants, et donc moins néfaste pour la santé, qui a une pénétration élevée dans un certain type de matériaux textiles et provoque une réaction unique en radiant sur certaines substances, pouvant obtenir des images de grand intérêt ou une signature spectrographique unique qui les caractérise.

Les progrès réalisés par le groupe de Théorie du Signal et des Communications dans le développement de cette technologie pionnière ont été reflétés dans des dizaines d’articles publiés dans des revues internationales. Le dernier coup de pouce à toutes ces applications vient de la participation à plusieurs projets avec des partenaires nationaux et internationaux tels que INSIDDE (Integration of technological Solutions for Imaging, Detection, and Digitisation of hidden Elements in artworks; FP7), TECNIGRAF (Technique d’image à bande submillimétrique-terahertz basée sur le grafène pour les systèmes de sécurité, INNPACTO), iScat (inverse Scattering techniques for imaging: new approaches and measurement techniques) et Terasenese (Terahertz Technology for Electromagnetic Sensing Applications, CONSOLIDER avec la participation de 10 universités espagnoles).

Responsables

Samuel Ver Hoeye; Fernando Las-Heras

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Université d’Oviedo

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