Взгляд Супермена и никакой радиации! Смартфоны смогут видеть сквозь стены благодаря новому чипу

Видеть сквозь стены — одна из способностей Супермена. И новая совместная разработка корейских и американских инженеров позволит смартфонам получить такую суперспособность рентгеновского зрения сквозь объекты — и всё это без какой-либо рентгеновской радиации!

Исследователи из Техасского университета в Далласе (UTD) и Сеульского национального университета (SNU) решили сделать шаг в сторону от уже знакомых технологий типа рентгена или тепловизора и пойти по другому пути. В итоге, спустя множества лет разработок у них на руках оказался чип, настолько маленький, что его можно встраивать в смартфоны.

«Эта технология похожа на рентгеновское зрение Супермена», — заявляет Кеннет О, профессор электротехники в Калифорнийском университете, директор Техасского аналогового центра передового опыта (TxACE) и один из соавторов исследования. «Конечно, мы используем сигналы с частотой от 200 до 400 ГигаГерц вместо рентгеновских лучей, которые могут быть вредными».

В первый раз эта технология зрения сквозь препятствия была показана публике еще 2 года назад, как итог более чем 15-летней работы мистера О. и его команды студентов, исследователей и сотрудников. Разработанный ими чип создаёт излучение в терагерцевом (ТГц) диапазоне частот от 0,1 ТГц (100 ГГц) до 10 ТГц с соответствующими длинами волн от 3 мм до 0,03 мм. Такие волны невидимы человеческому глазу и считаются безопасными. При этом они имеют более высокую частоту, чем радиоволны и микроволны, но более низкую, чем инфракрасный свет. Аналогичная технология с использованием микроволн используется в больших стационарных системах досмотра пассажиров в аэропортах.

Тодга, на презентации в 2022 г O показал как эти создаваемые его микрочипом лучи с частотой 430 ГГц способны проникать сквозь туман, пыль и другие препятствия, непроходимые для видимого глазу света. Отражённые от объектов лучи ловились сенсором чипа, который и создавал итоговое изображение. Стоит отметить что всё это не требовало каких-либо линз, привычных для многих оптических приборов. Чип был построен с использованием технологии комплементарного металл-оксидного полупроводника (CMOS), типичного для создания разной микроэлектроники.

Команда исследователей стала повышать частоту, чтобы улучшить разрешение изображения по сравнению с их моделью от 2022 г. Сейчас чип имеет размеры достаточные для установки в обычный смартфон. Впрочем, разрешение всё еще имеет задел на улучшение — сейчас матрица, судя по публикации разработчиков, достигает разрешение лишь 1 x 3 квадратных CMOS-пикселей с частотой 296 и размером стороны в 0.5мм.

Несмотря на невысокое разрешение, технология успешно проверена вживую и даёт изображение предметов, которые скрыты за картоном и находятся на расстоянии порядка одного сантиметра от сенсора. Исследователи сейчас намеренно ограничили «дальнобойность» своего чипа, чтобы быть уверенным что злоумышленник не сможет просканировать с его помощью содержимое, к примеру, чужой сумки". При этом заявляется что следующая версия чипа сможет видеть сквозь предметы на расстоянии до ~13см

«Потребовалось 15 лет исследований, которые улучшили качество изображения в пикселях в 100 миллионов раз в сочетании с технологиями цифровой обработки сигналов, чтобы сделать эту демонстрацию изображения возможной», — сказал Брайан Гинзбург, директор по радиочастотам / миллиметровым волнам и высокоскоростным исследованиям в Kilby Labs Texas Instruments (TI's). «Эта революционная технология демонстрирует потенциальные возможности истинной ТГц визуализации».

Исследователи предполагают, что их микрочип-визуализатор, размещенный на смартфоне, будет использоваться для всего — от поиска кабелей и несущих конструкций за стенами до выявления трещин в трубах и содержимого конвертов и упаковок. Они также считают, что он может найти медицинское применение

Источник: utdallas