Ilmuwan Ubah Energi Cahaya Menjadi Suara, Teknologi T-Ray

Sebuah perangkat pada dasarnya hanya bisa menggunakan gelombang cahaya untuk membuka perbatasan spektrum elektromagnetik dengan kisaran Terahertz. Tetapi kali ini, ilmuwan berhasil membuat terobosan baru dengan mengubah Sinar Terahertz (T-Ray) menjadi suara (ultrasound).

Frekuensi Terahertz saat ini digunakan untuk mendeteksi cahaya, ilmuwan belum efisien memanfaatkannya. Para peneliti University of Michigan mengembangkan detektor Terahertz dan pencitraan sistem unik yang bisa menjembatani kesenjangan Terahertz. Jay Guo mengatakan, bahwa tim mereka telah mengubah energi cahaya Terahertz (T-Ray) menjadi suara. Detektor ini sangat sensitif dan bekerja pada suhu ruangan normal, terobosan ini telah berhasil melalui pendekatan yang tidak konvensional.

Teknologi T-Ray, Ubah Energi Cahaya Menjadi Ultrasound

Teknologi T-Ray (Terahertz-Ray) merupakan gelombang cahaya yang terlalu panjang tidak dapat terlihat mata manusia. T-Ray selama ini telah membantu petugas keamanan bandara dalam menemukan senjata kimia dan lainnya. Teknologi T-Ray juga digunakan dalam bidang kedokteran untuk melihat jaringan tubuh berupa gambar, disis lain astronom juga menggunakan teknologi T-Ray pada peralatan baru untuk mempelajari planet di sistem tata surya. 

Suara detektor terlalu tinggi untuk didengar telinga manusia, Teknologi T-Ray berada diantara gelombang microwave dan inframerah dari spektrum elektromagnetik, kisaran panjang gelombang cahaya dan frekuensi. Spektrum yang dikenal saat ini membentang dimulai dari yang terpanjang, diantaranya energi rendah pada gelombang radio dapat membawa suara ke Receiver, dan gelombang tinggi energi sinar gamma yang dilepaskan ketika bom nuklir meledak serta peluruhan radioaktif atom.

Sementara frekuensi gelombang mikro digunakan dalam transportasi sinyal ponsel, inframerah yang memungkinkan teknologi visi panas, dimana panjang gelombang terlihat ringan dan umum digunakan. Frekuensi Terahertz harus disimpan dalam kondisi dingin agar bekerja atau tidak dapat beroperasi secara real time. Hal ini akan membatasi penggunaan frekuensi pada teknologi T-Ray seperti senjata dan detektor kimia serta pencitraan medis dan diagnosis.

Tim ilmuwan Guo menemukan Transduser khusus yang mampu membuat konversi  energi cahaya menjadi suara, mengubah salah satu bentuk energi ke bentuk yang lain, sinar Terahertz (T-Ray) diubah menjadi gelombang Ultrasound dan kemudian mengirimkannya.

Transduser terbuat dari campuran plastik yang disebut polydimethylsiloxane atau PDMS dan nanotube karbon. Bila cahaya lampu Terahertz menyentuh transduser, nanotube akan menyerapnya dan mengubahnya menjadi panas. Energi cahaya melewati panas pada PDMS, dimana PDMS dipanaskan akan mengembang dan menciptakan tekanan gelombang keluar. Hasil akhir ini merupakan bentuk gelombang ultrasound, gelombang suara 1000 kali lebih tinggi dari maksimal pendengaran manusia.

Meskipun detektor ultrasound T-Ray digunakan dalam pencitraan medis, para peneliti membuat sensitif perlatan itu dalam bentuk cincin plastik mikroskopis yang dikenal sebagai Resonator Microring, struktur hanya berukuran beberapa milimeter. Peralatan terhubung ke sistem komputer, menunjukkan bahwa perangkat ini bisa digunakan untuk memindai dan menghasilkan gambar sebuah salib aluminium.

Kecepatan respon detektor ultrasaund terbaru diperkirakan sepersejuta detik, hal ini memungkinkan pencitraan real time Terahertz dibeberapa daerah. Sistem ini berbeda dengan sistem deteksi Terahertz berbasis panas lainnya karena merespon energi cahaya dari Pulse T-Ray tersendiri, bukan aliran berkelanjutan T-Ray sehingga tidak sensitif terhadap variasi suhu.