El terahercio es una unidad de frecuencia igual a un billón de hercios. Su símbolo es THz. Ocupa el hueco entre las frecuencias de radio más altas y la luz infrarroja más baja, una región que durante casi todo el siglo XX fue tan difícil de generar o detectar que se la conoció como la brecha de los terahercios.
La dificultad era práctica y no teórica. Los osciladores electrónicos se quedan sin velocidad por encima de unos pocos cientos de gigahercios porque los portadores de carga no responden con la rapidez necesaria, mientras que las fuentes ópticas como el láser pierden eficiencia por debajo del infrarrojo. La banda intermedia no contaba con tecnología cómoda por ninguno de los dos lados, y durante décadas fue la parte menos explorada del espectro electromagnético.
Eso cambió con los láseres ultrarrápidos y las antenas fotoconductoras, que generan pulsos de terahercios iluminando un semiconductor con un pulso láser de unos pocos femtosegundos. La espectroscopia de terahercios en el dominio del tiempo mide hoy la respuesta de los materiales a lo largo de la banda, y la técnica se ha vuelto una herramienta habitual en ciencia de materiales.
El control de seguridad es la aplicación más conocida. La radiación de terahercios atraviesa la ropa, el papel, el plástico y las cerámicas, pero la detiene el metal y la absorbe el agua, y su energía por fotón es demasiado baja para ionizar nada, de modo que puede formar imágenes de objetos ocultos sin los riesgos de los rayos X. Los escáneres corporales de los aeropuertos funcionan con este principio.
La espectroscopia molecular usa la banda porque muchas moléculas grandes tienen aquí modos de rotación y vibración. Los explosivos y las drogas presentan firmas características en terahercios, y la técnica se emplea en el control de calidad farmacéutico para identificar formas cristalinas que parecen idénticas con otros métodos. La conservación del arte la aplica para ver bajo las capas de pintura sin tocar el lienzo.
La astronomía observa a estas frecuencias desde emplazamientos altos y secos o desde la órbita, porque el vapor de agua atmosférico absorbe con fuerza la radiación de terahercios. El polvo frío y el gas molecular de las regiones de formación estelar radian aquí, y por eso se construyen observatorios a gran altitud en Chile y en el polo sur.
La investigación en comunicaciones ha empezado a entrar en la banda. Las tasas de datos crecen con el ancho de banda disponible, y hay mucho más sitio por encima de 100 gigahercios que por debajo, de modo que en el laboratorio se han demostrado enlaces inalámbricos que transportan centenares de gigabits por segundo a frecuencias que se acercan al terahercio. El obstáculo es que el vapor de agua absorbe con fuerza estas ondas, limitando un enlace a unos pocos centenares de metros con aire despejado y a mucho menos bajo lluvia. Eso confina la técnica a saltos cortos: conexiones entre antenas de azotea, enlaces dentro de un centro de datos, o el último tramo entre una farola y un edificio, y no algo parecido a una radiodifusión.
Un terahercio equivale a un billón de hercios, a 1000 gigahercios o a una longitud de onda de unos 0,3 milímetros.
| Unidad | Símbolo | 1 Terahercio equivale a | 1 de estas equivale a | Conversor |
|---|---|---|---|---|
| Nanohercio | nHz | 1 × 1021 nHz | 1 × 10-21 THz | Terahercios a Nanohercios |
| Microhercio | µHz | 1 × 1018 µHz | 1 × 10-18 THz | Terahercios a Microhercios |
| Milihercio | mHz | 1 × 1015 mHz | 1 × 10-15 THz | Terahercios a Milihercios |
| Hercio | Hz | 1000000000000 Hz | 1 × 10-12 THz | Terahercios a Hercios |
| Kilohercio | kHz | 1000000000 kHz | 0.000000001 THz | Terahercios a Kilohercios |
| Megahercio | MHz | 1000000 MHz | 0.000001 THz | Terahercios a Megahercios |
| Gigahercio | GHz | 1000 GHz | 0.001 THz | Terahercios a Gigahercios |