在第14屆中國國際工業博覽會上海市教委舉辦的首場專題新聞發布會上,上海理工大學首度展出“基于太赫茲技術的地溝油快速檢測儀”。該儀器基于太赫茲電磁波可以與油脂中的有機物產生共振的原理,能找出潛在的地溝油。
校方介紹,太赫茲電磁波可以與油脂中的有機物產生共振。地溝油多來源于餐廳的廢棄油渣或者提煉死亡動物尸體、內臟,大部分地溝油都含有動物脂肪,或者加工過程中產生過氧化物。動物油脂的結構比植物油脂結構復雜,兩者的太赫茲電磁波檢振動頻率差別很大。根據此原理,通過數據比對,就能夠找出潛在的地溝油。
據知,該檢測儀由上海現代光學系統重點實驗室與上海市分析檢測協會合作研發,擁有自主知識產權。
上海理工大學教師朱亦鳴說,這款新型儀器,長、寬各一米,放在監管部門執法車上非常方便。朱亦鳴告訴記者,科研人員已通過太赫茲與油脂中六邊形苯環的共振,將30種不同的地溝油和20多種食用油的不同震動頻率與細微差別記錄下來,形成一個大型油脂數據庫。據稱,科研人員還在不斷擴大油脂庫,進一步提高數據準確率。
概念解析:太赫茲
太赫茲(Terahertz,1THz=1012Hz)泛指頻率在0.1~10THz波段內的電磁波,位于紅外和微波之間,處于宏觀電子學向微觀光子學的過渡階段。早期太赫茲在不同的領域有不同的名稱,在光學領域被稱為遠紅外,而在電子學領域,則稱其為亞毫米波、超微波等。在20世紀80年代中期之前,太赫茲波段兩側的紅外和微波技術發展相對比較成熟,但是人們對太赫茲波段的認識仍然非常有限,形成了所謂的“THzGap”。
2004年,美國政府將THz科技評為“改變未來世界的十大技術”之一,而日本于2005年1月8日更是將THz技術列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首,舉全國之力進行研發。我國政府在2005年11月專門召開了“香山科技會議”,邀請國內多位在THz研究領域有影響的院士專門討論我國THz事業的發展方向,并制定了我國THz技術的發展規劃。另外,美國、歐洲、亞洲、澳大利亞等許多國家和地區政府、機構、企業、大學和研究機構紛紛投入到THz的研發熱潮之中。
太赫茲的獨特性能給通信(寬帶通信)、雷達、電子對抗、電磁武器、天文學、醫學成像(無標記的基因檢查、細胞水平的成像)、無損檢測、安全檢查(生化物的檢查)等領域帶來了深遠的影響。由于太赫茲的頻率很高,所以其空間分辨率也很高;又由于它的脈沖很短(皮秒量級)所以具有很高的時間分辨率。太赫茲成像技術和太赫茲波譜技術由此構成了太赫茲應用的兩個主要關鍵技術。同時,由于太赫茲能量很小,不會對物質產生破壞作用,所以與X射線相比更具有優勢。另外,由于生物大分子的振動和轉動頻率的共振頻率均在太赫茲波段,因此太赫茲在糧食選種,優良菌種的選擇等農業和食品加工行業有著良好的應用前景。太赫茲的應用仍然在不斷的開發研究當中,其廣袤的科學前景為世界所公認。