Ein gemeinsames Projekt zwischen koreanischen und amerikanischen Ingenieuren soll Smartphones mit einer einzigartigen Fähigkeit ausstatten, die an einen Superhelden erinnert. Inspiriert von Supermans Fähigkeit, durch feste Objekte zu sehen, hat diese Initiative zur Entwicklung eines Miniaturchips geführt, der in Smartphones integriert werden kann und es ihnen ermöglicht, Objekte wahrzunehmen, die dem bloßen Auge verborgen sind, ohne den Einsatz von schädlicher Röntgenstrahlung.
Das innovative Konzept nahm nach vielen Jahren intensiver Entwicklung Gestalt an, geleitet von Forschern der University of Texas in Dallas (UTD) und der Seoul National University (SNU). Sie hatten eine vom konventionellen Röntgen- oder Wärmebildgebungstechnologien abweichende Vision, die zu diesem Durchbruch führte.
Professor Kenneth O, Mitglied des Forschungsteams und Leiter des Texas Analog Center of Excellence (TxACE), betonte das Fehlen schädlicher Röntgenemissionen und wies darauf hin, dass die Technologie stattdessen im Frequenzspektrum von 200 bis 400 Gigahertz arbeitet. Die Enthüllung erfolgte vor zwei Jahren und markierte mehr als 15 Jahre engagierter Forschungsbemühungen unter der Leitung von Herrn O und seinem Team, bestehend aus Studenten, Forschern und Mitarbeitern.
Während einer Präsentation im Jahr 2022 demonstrierte O die Fähigkeit der 430 GHz-Frequenzstrahlen des Mikrochips, durch Nebel, Staub und andere für das menschliche Auge unsichtbare Hindernisse zu dringen – eine Aufgabe, die ohne konventionelle Linsen erreicht wurde. Hergestellt mit der in der Mikroelektronik üblichen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter- (CMOS) Technologie, kann dieser Chip in das durchschnittliche Smartphone integriert werden.
Obwohl noch in der Entwicklung mit Aussicht auf Verbesserung der Auflösung, bietet die aktuelle Matrix ein 1 x 3 Quadrat-CMOS-Pixel-Array, jeder mit einer Frequenz von 296 und einer Seitenlänge von 0,5 mm. Trotz der bescheidenen Auflösung wurde die Technologie erfolgreich getestet und bildete Objekte genau ab, die hinter einer etwa einen Zentimeter von dem Sensor entfernten Pappe versteckt waren.
Zukünftige Iterationen des Chips zielen darauf ab, den Bereich zu verbessern, mit der potenziellen Fähigkeit, durch mehrere oder etwa 13 Zentimeter entfernte Objekte zu sehen. Dieser Fortschritt ist das Ergebnis von 15 Jahren Forschung, die die Pixelbildqualität um das 100-Millionenfache verbesserte und mit hochentwickelten digitalen Signalverarbeitungstechnologien kombiniert wurde, wie von Brian Ginsburg von Kilby Labs bei Texas Instruments angegeben.
Möglicherweise könnte dieser Mikrochip-Visualisierer in einem Smartphone für verschiedene Anwendungen genutzt werden, beispielsweise um Kabel und Bauteile in Wänden zu erkennen oder Risse in Rohren und den Inhalt von Verpackungen zu identifizieren. Die Forscher sehen auch mögliche medizinische Anwendungen für diese sichere Terahertz-Spektrum-Bildgebungstechnologie voraus.
Einige relevante Fakten, die in dem Artikel zum Thema „Smartphones könnten bald über ‚Superman Vision‘ mit neuer Sensorik-Technologie verfügen“ nicht erwähnt werden, sind:
– Das Terahertz (THz)-Spektrum ist ein untergenutzter Teil des elektromagnetischen Spektrums, der zwischen den Mikrowellen- und Infrarotbereichen liegt. Es wird im Allgemeinen als der Bereich von 0,1 bis 10 THz betrachtet.
– Die CMOS-Technologie wird in Bildsensoren verwendet, die in den meisten modernen Digitalkameras und Smartphones zu finden sind. Ihre Anpassung an Terahertz-Frequenzen deutet auf eine mögliche kostengünstige und skalierbare Lösung hin.
– Diese Technologie kann auch dem Sicherheitssektor zugute kommen, beispielsweise bei der Suche nach versteckten Waffen oder anderen Bedrohungen ohne physische Durchsuchungen.
– Die Integration einer solchen Technologie in Verbrauchergeräte könnte Datenschutzbedenken aufwerfen, da die Öffentlichkeit möglicherweise besorgt darüber ist, dass Geräte Materialien durchdringen können.
Wichtige Fragen und Antworten:
– Welche Herausforderungen könnten mit der Integration des neuen Chips in Verbraucher-Smartphones verbunden sein? Hauptprobleme könnten darin bestehen, die Privatsphäre und Datensicherheit zu gewährleisten, den Energieverbrauch des Terahertz-Sensors in batteriebetriebenen Geräten zu verwalten und technische Einschränkungen hinsichtlich der Auflösung und Reichweite der Bildgebungsfähigkeit zu überwinden.
– Gibt es Kontroversen im Zusammenhang mit dieser Technologie? Datenschutzbedenken sind die prominenteste Kontroverse. Es könnten Befürchtungen bestehen, dass eine solche Technologie zur Verletzung der persönlichen Privatsphäre verwendet oder für unerlaubte Überwachungszwecke eingesetzt werden könnte.
Wichtige Vorteile:
– Ermöglicht die Visualisierung versteckter Objekte ohne schädliche Strahlung.
– Könnte aufgrund der Verwendung von CMOS-Technologie relativ kostengünstig sein.
– Potenzial zur Verbesserung von Sicherheitskontrollen.
Wichtige Nachteile:
– Derzeit begrenzte Auflösung und Reichweite.
– Risiko der Verletzung der Privatsphäre bei Missbrauch.
– Könnte ethische Fragen hinsichtlich des Ausmaßes der Überwachung aufwerfen.
Für weitere Informationen zu verwandten Entwicklungen in dieser Technologie besuchen Sie bitte die folgenden seriösen Quellen:
– University of Texas in Dallas
– Seoul National Universität
– Texas Instruments
Bitte beachten Sie, dass diese Links zu den Hauptseiten der im Artikel genannten Institutionen führen und allgemeine Informationen über sie bereitgestellt werden.