Před paprsky T se nic neskryje

Žádný problém, říkají však výzkumníci. Sestrojíme přístroj tak, aby upozornil na podezřelé objekty, ale neukazoval lidi na obrazovce.

Záření se nazývá terahertzové a firma, jež je nejdále v jeho komerčním využití, se jmenuje TeraView a sídlí v britské Cambridgi. Věří, že najde dostatek odběratelů mezi bezpečnostními službami, ale také u lékařů, farmaceutických firem a materiálových inženýrů.

Bezpečnější než rentgen

Terahertzové záření, neboli paprsky T, mají - jak naznačuje jejich pojmenování - kmitočet měřitelný v terahertzech, neboli biliónech kmitů za vteřinu. Představují vlastně poslední málo prozkoumanou a lidmi dosud nevyužitou oblast rádiových vln a světelného spektra.
Paprsky T nesou mnohem méně energie než rentgenové záření, a jsou tedy ze zdravotního hlediska bezpečnější. Přístroje firmy TeraView produkují paprsky T tak, že vysílají pulsy z výkonného infračerveného laseru na krystal polovodičového arsenidu galia. Laser má dnes velikost kancelářské kopírky.
Záření prochází oblečením, papírem, kovovými i plastovými předměty i lidskými tkáněmi. Od každého materiálu se částečně odráží specifickým způsobem, takže po zachycení odražených paprsků a jejich analýze se dá určit, na co narazily.

Nádor je jiný než zdravá tkáň

Veškeré fyzikální vlastnosti paprsků T ještě nejsou známy a ani pracovníci firmy Tera-View zatím neříkají všechno, co vědí. Zčásti jde o jejich obchodní tajemství a zčásti to zdůvodňují bezpečností, protože teroristé by neměli vědět, jak zařízení případně oklamat.
Prozradili však, že například v medicíně se paprsky T dají uplatnit, protože věrně signalizují množství vody ve tkáních, podle toho, kolik jich voda pohltila. Obsah vody je jiný ve zdravé tkáni a jiný v nádoru. Rovněž hustota nádoru je vyšší, což odražené záření ukáže.
V posledních měsících vyšly odborné články jiných vědců v časopise Applied Physics Letters a v periodiku Physics in Medicine and Biology. Jejich autoři potvrdili, že paprsky T nabízejí dobré rozlišení zdravé a rakovinné tkáně.
Zkoumání odrazu terahertzového záření od jiných materiálů dále pokračuje a podílejí se na něm univerzity společně s výzkumnými ústavy elektrotechnických, leteckých a biotechnologických společností z několika zemí. O finanční podporu požádaly i Evropskou unii.

Kontrola kvality léků

Jak píše list Financial Times, přístroj firmy TeraView stojí zhruba 200 000 liber, tedy téměř deset miliónů korun. Avšak profesor Michael Pepper z Cambridgeské univerzity, který se na jeho vývoji podílí, soudí, že cena by mohla v příštích několika letech klesnout na desetinu, pokud se technika začne vyrábět ve velkém.
"Dosud jsme prodali jen několik přístrojů, zejména pro analýzy v lékařství, farmaceutické výrobě a bezpečnostním sektoru," říká Don Arnone, ředitel firmy TeraView.
Výrobci léčiv se nyní jeví jako nejnadějnější odběratelé. Paprsky T jim nabízejí nový systém kontroly kvality, například správného obsahu a rozmístění účinné látky v lécích.
Tento měsíc firma TeraView oznámila, že ve spolupráci s britskou společností Smiths Detection vyvíjí nový, menší skener pro bezpečnostní složky. Bude zjišťovat, zda kontrolované osoby nemají na těle skryty zbraně, ať už kovové, nebo vyrobené z keramických materiálů či z pevného plastu. Paprsky T také objeví plastické výbušniny a drogy, protože dají specifický odraz. Kontrolovaná osoba se neobjeví na obrazovce inspektorů. Místo toho přístroj pípnutím nebo rozsvícením červené kontrolky oznámí, když narazí na něco podezřelého.
"Tím nenarušíme soukromí kontrolovaného člověka a ulehčíme i pracovníkům ostrahy, protože nebudou muset pořád soustředěně sledovat monitor," uvedl Mike Kemp z TeraView pro časopis New Scientist.
Jinou zkoumanou možností je, že přístroj vytvoří zcela rozostřený obraz kontrolované osoby a ponechá jasné kontury pouze podezřelého předmětu v její kapse.

Bublinky v izolační pěně raketoplánu

Stejně tak může terahertzové záření zvenčí prověřovat obsah dopisů a balíků. Není zatím jisté, jak daleko takové prověřování může vlastně jít. Vědci však říkají, že časem by mohli rozpoznat inkoust ve vzácné knize a přečíst, co se v ní píše, aniž by ji museli otevřít.
Přístroj také může najít fosílie v kusu horniny, takže při jejím dolování ven ji už lidský zásah nepoškodí, protože bude zřejmé, kde se přesně nachází.
To jsou však spíše teoretické představy. Praktické uplatnění se rýsuje jinde.
Paprsky T mohou vykreslovat strukturu materiálů, z níž se pozná, jestli v nich nejsou nežádoucí trhlinky. Výzkumníci v americkém Rensselaerově polytechnickém ústavu tímto zářením loni prokázali, že najdou nežádoucí vzduchové bublinky v izolační pěně, která se používá v raketoplánech. Stejně tak paprsky T objeví mezery mezi vrstvami pěny a mezi pěnou a kovovým základem, a to lépe než obvykle používané rentgenové záření a ultrazvuk.
Biologům paprsky dokonce nabízejí možnost nahlédnout do jádra buňky. V terahertzovém spektru je možné porovnávat molekuly DNA (deoxyribonukleové kyseliny, jež je stavebním materiálem genů) a zjišťovat, zda v nich nedošlo k mutacím.
Přestože paprsky T budou vyžadovat ještě důkladný výzkum, než jim vědci lépe porozumějí, jsou na nejlepší cestě stát se za pár let ve veřejnosti stejně známé jako rentgenové záření.
[*]