Исследователи из Техасского университета в Далласе и Сеульского национального университета разработали чип формирователя изображений, вдохновленный рентгеновским зрением Супермена, который можно использовать в мобильных устройствах для обнаружения объектов внутри посылок или за стенами.
Мобильные телефоны с чипом можно использовать для поиска шпилек, деревянных балок или проводов за стенами, трещин в трубах или очертаний содержимого конвертов и посылок. Эта технология также может иметь медицинское применение.
Исследователи впервые продемонстрировали технологию визуализации в исследовании 2022 года . Их последняя статья, опубликованная в мартовском печатном выпуске журнала IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, показывает, как исследователи решили одну из своих самых больших задач: сделать технологию достаточно маленькой для портативных мобильных устройств, одновременно улучшив качество изображения.
«Эта технология подобна рентгеновскому зрению Супермена. Конечно, мы используем сигналы частотой от 200 до 400 гигагерц вместо рентгеновских лучей, которые могут быть вредными», — сказал доктор Кеннет К. О, директор Техасского аналогового центра Excellence (TxACE) и кафедра заслуженного университета Texas Instruments в Школе инженерии и информатики Эрика Джонсона.
Исследование было поддержано Программой фундаментальных технологических исследований Texas Instruments (TI) в области миллиметровых волн и высокочастотных микросистем и Программой глобальных исследований Samsung.
«Чтобы сделать эту демонстрацию изображений возможной, потребовалось 15 лет исследований, которые улучшили производительность пикселей в 100 миллионов раз в сочетании с методами цифровой обработки сигналов. Эта революционная технология показывает потенциальные возможности истинной ТГц визуализации», — сказал доктор Брайан Гинзбург, директор. ВЧ/ммВт и высокоскоростные исследования в лаборатории Kilby Labs компании TI.
Учитывая вопросы конфиденциальности , исследователи разработали технологию для использования только на близком расстоянии, примерно в 1 дюйме от объекта. Например, если вор попытается отсканировать содержимое чьей-то сумки, ему нужно будет подойти так близко, чтобы человек осознавал, что он делает, сказал доктор О. Следующая версия чипа имидж-сканера должна иметь возможность захватывать изображения на расстоянии до 5 дюймов и облегчать просмотр более мелких объектов.
Тепловизор излучает сигналы частотой 300 ГГц в миллиметровом диапазоне электромагнитных частот между микроволновым и инфракрасным диапазоном, которые человеческий глаз не может видеть и которые считаются безопасными для человека. Похожая технология с использованием микроволн используется в больших стационарных терминалах досмотра пассажиров в аэропортах.
«Мы разработали чип без линз и оптики, чтобы он мог поместиться в мобильное устройство. Пиксели, которые создают изображения путем обнаружения сигналов, отраженных от целевого объекта, имеют форму квадрата со стороной 0,5 мм, размером с зерно. песка», — сказал доктор Уёль Чой, доцент Сеульского национального университета и автор последней статьи.
Достижения в миниатюризации чипа имидж-сканера для мобильных устройств являются результатом почти двух десятилетий исследований доктора О и его команды студентов, исследователей и сотрудников в рамках TxACE в Университете Техаса в Далласе.
Автор исследования и аспирант в области электротехники Уолтер Соса Портильо BS’21 пришел работать в лабораторию О, будучи студентом, после того, как узнал об этом исследовании изображений.
«В первый день, когда я пришел на инструктаж, они говорили об исследованиях доктора О , и я подумал, что это действительно интересно и довольно круто иметь возможность видеть сквозь вещи», — сказал Портильо, который исследует медицинское применение тепловизора.
