Теперь исследователи разработали новый способ измерения толщины слоев краски и размера частиц, внедренных внутри. В отличие от традиционных методов, краска остается неповрежденной, что делает эту технику полезной для различных применений, от автомобилей до артефактов, обнаружения рака и многого другого. Исследователи расскажут о своей работе на выставке CLEO: 2014, которая состоится 8-13 июня в Сан-Хосе, Калифорния, США.«Это довольно сложная проблема, — сказал Анис Рахман, основатель компании Applied Research and Photonics, Inc. в Гаррисбурге, штат Пенсильвания. «Ни один из нынешних методов не позволяет определять толщину отдельных слоев и покрытий неразрушающим способом».
В новой технике, разработанной Рахманом и его сыном Ауником, используется терагерцовая рефлектометрия, при которой на краску направляется луч терагерцового излучения. По словам Рахмана, терагерцовое излучение, которое имеет частоты между инфракрасным и микроволновым излучением, неионизирует и поэтому безвредно.Луч терагерцового диапазона проникает через слои краски, каждый из которых имеет толщину в несколько десятков микрон (миллионных долей метра), и отражается обратно с различной интенсивностью света в зависимости от толщины каждого слоя материала, с которым сталкивается луч. Измерение интенсивности отраженных лучей показывает толщину каждого слоя краски с точностью до десятков нанометров, что почти в миллион раз уже, чем острие булавки.
Этот метод также можно использовать для оценки размера любых добавляемых в краску частиц размером до 25 нанометров.По словам Рахмана, помимо контроля качества, этот метод может быть полезен и для тестирования красок. Например, чтобы верхнее покрытие на автомобиле защищало краску под ним, два слоя должны оставаться разделенными.
Можно использовать терагерцовую рефлектометрию, чтобы убедиться, что верхнее покрытие не проникает через нижележащие слои. Этот метод также может помочь компаниям проанализировать, как их краски взаимодействуют с различными поверхностями, такими как пластик, дерево или металл.По словам Рахмана, применение в области гигиены окружающей среды также возможно, поскольку этот метод может помочь определить, содержит ли старая краска свинец.
Археологи и историки искусства могут даже использовать его для анализа краски на артефактах.Но терагерцовая рефлектометрия полезна не только для анализа краски, — добавил Рахман.
В настоящее время исследователи настраивают свои методы для анализа структуры кожи, чтобы помочь диагностировать ранние стадии рака кожи, такие как меланома и базальноклеточная карцинома. С добавлением спектроскопии для измерения различных длин волн отраженных лучей, этот метод можно использовать для анализа структуры слоев кожи и определения того, являются ли они здоровыми или больными.
Инструмент готов к коммерциализации, и Рахман говорит, что в настоящее время они ищут партнеров, которые помогут вывести его на рынок.