Promieniowanie terahercowe (zakres pomiędzy mikrofalami i podczerwienią) przenika przez powietrze oraz materiały niezawierające wody, takie jak plastik, drewno, cement, papier, tkaniny oraz wiele innych. Podczas przechodzenia przez kolejne warstwy, część promieniowania jest odbijana na ich granicach, tworząc sekwencję impulsów, które mogą posłużyć do precyzyjnego i nieinwazyjnego obliczenia grubości badanej powłoki (więcej o mechanizmie na przykładzie pomiarów powłok TBC). Teraherce są już więc wykorzystywane chociażby w przemyśle samochodowym –  do badania grubości lakieru, czy lotniczym – w celu szacowania zużycia powłok, chroniących silniki samolotowe przed nagrzewaniem się.

Co ciekawe, unikatową cechą promieniowania terahercowego z zakresu 0,1-2 THz, jest duża różnica między jego absorpcją w wodzie w stanie ciekłym i w stanie stałym. Lód jest 100 razy bardziej „przezroczysty” niż woda*.
Stwarza to możliwości wykorzystania fal terahercowych również w przemyśle spożywczym.

Naukowcy z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego, przy współpracy z przedsiębiorstwem sektora przetwórstwa rybnego oraz owoców morza – Royal Greenland, pracują nad technologią wykorzystującą to promieniowanie do mierzenia grubości glazury (warstewki lodu) na mrożonkach.

Niels Bøknæs, technolog z Royal Greenland, wyjaśnia, dlaczego ważne jest zapewnienie równej warstwy lodu na mrożonych krewetkach:

„Glazurowanie chroni krewetki przed niepożądanymi zmianami chemicznymi. Glazura lodowa wydłuża okres przydatności do spożycia, ponieważ – bez niej – krewetki wysychałyby i nie smakowały zbyt dobrze. Głęboko mrożone krewetki spryskuje się więc wodą z dysz. Proces odbywa się przy różnych parametrach – przykładowo woda z dysz może być nieco za gorąca lub za zimna, a rozmiar krewetek różni się. Oznacza to, że grubość glazury nie jest całkowicie stała, a jej kontrolowanie w praktyce jest dużym wyzwaniem”.

Takie produkty spożywcze zazwyczaj sprzedawane są na wagę, bez uwzględniania masy lodu. Zatem przy zakupie 200 g mrożonych owoców morza, klient powinien po ich rozmrożeniu otrzymać co najmniej 200 g produktu. Żeby zminimalizować niekorzystne odchylenia od pożądanej wagi – czy to dla konsumenta, czy też producenta oraz zapewnić dobrą jakość towaru, należy nadzorować proces glazurowania. Obecnie kontrole przeprowadza się wybiórczo, bez automatycznego dostosowywania grubości lodu do wielkości produktów.

Naukowcy w projekcie badawczym GLAZE starają się dopracować metodę pomiaru grubości za pomocą promieniowania terahercowego i przede wszystkim zmniejszyć koszty użycia takiego systemu.

„Zaczęliśmy od układu, który kosztował 1,5 miliona koron duńskich. Jeśli chcemy, by nasza technologia terahercowa wykorzystywana była w przemyśle spożywczym, jej cena powinna zostać znacząco obniżona. Szukamy więc rozwiązań bazujących na dobrze znanej już technologii półprzewodnikowej, w celu zastąpienia droższych komponentów tańszymi zamiennikami.” – mówi Simon Lehnskov Lange – postdoc z Wydziału Inżynierii Fotonicznej Duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DUT Fotonik).

W swoich badaniach naukowcy otrzymują wsparcie od FORCE Technology, której rolą jest zapewnienie komercjalizacji duńskiej technologii opartej na fotonice.
Prototypowy model, który w przyszłości mógłby zostać wprowadzony do masowej produkcji, prawdopodobnie pojawi się już pod koniec 2021r.

Na podstawie: Remote Infrared Radiation: New Technology Measures Thickness of Ice on Prawns, Eric Bendix