马里兰大学研发出超薄石墨烯太赫兹检测器

一款新型的光检测器利用了石墨烯的吸光特性，能看到包括太赫兹波在内的范围很广的光波。这些光波介于微波和红外波段之间，因此可以看到位于皮肤和塑料等不透明物体的表面之下的东西。 

然而，多数现存的太赫兹检测器体积大、速度慢，并且温度必须保持在接近绝对零度（约4开尔文），马里兰大学、澳大利亚莫纳什大学和美国海军研究实验室合作开发出了新型的检测器，相较于现存的在太赫兹范围内的室内温度检测器，这款原型机可在室温下工作，检测速度快了不止100倍。 

这可能要归功于一个名为热电子光电效应（hot-electron photothermoelectric effect）的原理，以及一款由纯碳构成的超薄石墨烯材料，它只有一个原子的厚度。石墨烯因为具备超高强度（比钢还强）和导电的性能，已被誉为一种神奇的材料。如今，又因为其电子能吸光并保存由此产生的能量，则再一次成为了英雄。

“当碳原子晶格还是冰冷时，它们仍然是热的”，马里兰大学的物理学教授以及该研究的合作者Dennis Drew解释道。电子随后使晶格从两个金属电极中的一个逃出。更多电子通过一个而非另一个电极逃出，因为他们具有不同的导电性，并且这种不对称产生了电信号，可以检测太赫兹波的存在。这些光波人眼不可见，但是不像X射线（不触及像骨骼一样致密的物体是不会停止的），太赫兹波无法穿透水或金属。它们还是非电离的，所以不会破坏身体组织或DNA。 

那么这样的检测器可以用于何处呢？比如，在安全扫描器中，它可以在不侵犯身体隐私的情况下识别出隐藏的武器。它也可以使医学成像更安全和更有效。其他应用包括化学传感、远程炸弹检测、夜视镜/摄像机、高海拔电信、生产质量控制（因为太赫兹波可穿透纸板和塑料）、预防汽车过早生锈，甚至3D打印。