"Рентгеновское" зрение Супермена будет в каждом смартфоне
Специалисты Техасского университета и Сеульского национального университета рассказали о создании сканера, который позволяет «видеть» сквозь предметы. Компактные размеры позволяют устанавливать его в мобильных гаджетах, например, в смартфонах.
Этот чип демонстрирует способность видеть объекты через картон на расстоянии около 2,5 сантиметров — это ограничение было введено специально, чтобы предотвратить злоупотребление. Однако в будущем ожидается версия, способная сканировать на расстоянии до 13 сантиметров. Эти ограничения должны быть достаточными для предотвращения большинства нежелательных сценариев.
Создатели гаджета не хотят, чтобы их детище превратилось в шпионское устройство, которое позволит «смотреть», что у прохожих в сумочках и карманах.
Как работает?
Первый прототип был представлен еще в 2022 году. Технология работает путем излучения радиации в терагерцовом (THz) диапазоне, который невидим для человеческого глаза. Ранние версии этой технологии начинались с работы на частоте 100 ГГц (или 0,1 ТГц) с длинами волн от 3 мм до 0,03 мм, но с улучшением они перешли на более высокие частоты. Например, эта конкретная версия работает на частоте около 296 ГГц. Человеческий глаз подобное излучение не воспринимает, зато оно способно проходить через тонкие материалы, а также через то, что является настоящей преградой для света в видимой части спектра (туман, пыль и так далее).
Как оказалось, использование обычного CMOS (комплементарного металлооксидного полупроводника) — доступный и эффективный способ как для генерации, так и для обнаружения THz-сигналов. Когда излучение проходит через препятствие, оно отражается от предмета, скрытого за ним, и возвращается обратно. Лучи собираются приемником, и это позволяет моделировать изображение. Для сбора и генерации картинки используется CMOS-матрица, облегчающая обработку данных. За два года разработчики смогли модернизировать конструкцию, и теперь в версии 2024 года исследователи используется массив из 1 х 3 пикселей 300 ГГц и размером 0,5 миллиметра, каждый из которых имеет размер зерна песка.
Доктор Брайан Гинсбург — директор по исследованиям в области радиочастот и высокоскоростных технологий из Texas Instruments, заявил:
Понадобилось 15 лет исследований, которые улучшили производительность пикселей в 100 миллионов раз, в сочетании с методами цифровой обработки сигналов, чтобы сделать эту демонстрацию возможной. Эта революционная технология показывает потенциальные возможности настоящей THz-визуализации.
Заключение
Исследователи рассчитывают, что данная технология рентгеновской визуализации будет использоваться в различных приложениях, особенно для обнаружения объектов внутри упаковок или за стенами. Например, строители, сантехники и электрики смогут находить стойки, трубы, опорные балки и проводку за стенами. Обычные пользователи смогут проверять содержимое посылок перед их открытием. Также возможно применение в медицине, что может стать особенно экономически выгодным в будущем, учитывая, сколько стоит один медицинский рентгеновский аппарат сегодня.