Eit samarbeidsprosjekt mellom koreanske og amerikanske ingeniørar er sett til å gi smarttelefonar ei unik evne som minner om ein superhelt. Inspirert av Supermans evne til å sjå gjennom faste objekt, har denne initiativet resultert i skapinga av ein miniatyrchip som kan integrerast i smarttelefonar, og gje dei moglegheita til å oppfatte objekt som er skjult for det blotte auge utan bruk av skadeleg røntgenstråling.
Den innovative tanken tok form etter mange år med rigorøs utvikling, ført an av forskarar frå University of Texas at Dallas (UTD) og Seoul National University (SNU). Deira tankegang skil seg frå konvensjonell røntgen- eller termisk bildebehandlingsteknologi, noko som førte til dette gjennombrotet.
Professor Kenneth O, eit medlem av forskingsteamet og leiar for Texas Analog Center of Excellence (TxACE), løfta fram fråværet av skadelege røntgenutslipp, og påpeikte at teknologien heller opererer innanfor 200 til 400 Gigahertz frekvensspekteret. Avdukinga skjedde for to år sidan, etter meir enn 15 års innsats frå Mr. O og hans team, som består av studentar, forskarar og samarbeidspartnarar.
Under ein presentasjon i 2022 demonstrerte O evna til mikrochipets 430 Gigahertz frekvensstrålar til å trenge gjennom tåke, støv og andre hindringar som er usynlege for det menneskelege auge – ein oppgåve som vart gjennomført utan tradisjonelle linser. Chipet, som er laga med vanleg complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) teknologi i mikroelektronikk, kan passe inn i ein gjennomsnittleg smarttelefon.
Sjølv om teknologien framleis er under utvikling med potensial for forbetra oppløysning, gir den noverande matrisa eit 1 x 3 kvadratisk CMOS bildearray, kvar med ein frekvens på 296 og ein 0,5 mm sidelengde. Trass i den beskjedne oppløysninga vart teknologien testa suksessfullt, og den gav nøye bilete av objekt som var skjult bak papp plassert omtrent ein centimeter unna sensoren.
Framtidige iterasjonar av chipet siktar på ei forbetra rekkevidde, med potensial til å sjå gjennom objekt opp til omlag 13 centimeter unna. Dette framsteg er resultatet av 15 års forsking som forbetra bildekvaliteten av pikslane med 100 millioner gongar, kombinert med sofistikerte digital signalmaskineringsteknologiar, som vist av Brian Ginsburg frå Kilby Labs ved Texas Instruments.
Potensielt kan denne mikrochip-visualisatoren, integrert i ein smarttelefon, nyttast til ulike applikasjonar, frå å oppdage kablar og strukturelle komponentar i vegger til å identifisere sprekkar i røyr og innhaldet i emballasje. Forskarar ser òg føre seg potensiell medisinsk bruk for denne trygge, terahertz spektrum bileteknologien.
Nokre relevante fakta som ikkje er nemnde i artikkelen om temaet «Smarttelefonar Kan Snart Skryte av «Supermannsyn» med Ny Sensorteknologi» inkluderer:
– Terahertz (THz) spekteret er ein underutnytta del av det elektromagnetiske spekteret som ligg mellom mikrobølgje- og infraraudegionane. Det vert generelt sett på som rekkevidda frå 0,1 til 10 THz.
– CMOS-teknologi vert breitt brukt i biletsensorar som finst i dei fleste moderne digitalkamera og smarttelefonar. At teknologien vert tilpassa for terahertz frekvensar viser ei mogleg, økonomisk og skalerbar løysing.
– Denne teknologien kan òg nyttast i tryggleikssektoren, som for å skanne etter skjulte våpen eller trugsmål utan fysiske undersøkingar.
– Å integrere ei slik teknologi i forbrukareiningar kan reise bekymringar om personvern, då allmennheita kan vere skeptisk til einingar som kan sjå gjennom materiale.
Viktige spørsmål og svar:
– Kva kunne vere utfordringane med å integrere den nye chipen i forbrukarsmarttelefonar? Sentrale utfordringar kan vere å sikre personvern og datasikkerheit, handtere strømforbruket til terahertz-sensoren i batteridrevne einingar, og overvinne tekniske avgrensingar knytt til oppløysning og rekkevidde for bileteevna.
– Er det noko kontrovers assosiert med denne teknologien? Personvernshensyn er den mest framståande kontroversen. Det kan vere frykt for at ein slik teknologi kan bli brukt til å krenke personleg privatliv eller til uautorisert overvaking.
Viktige fordelar:
– Mogleggjer visualisering av skjulte objekt utan skadeleg stråling.
– Kan vere relativt lågkost grunna bruken av CMOS-teknologi.
– Potensial for å forbetre tryggleiks- og sikkerhetssjekkar.
Viktige ulemper:
– For tida avgrensa oppløysning og rekkevidde.
– Risiko for personvernskrenking ved misbruk.
– Kan reise etiske spørsmål om omfanget av overvaking.
For meir informasjon om relevante utviklingar i denne teknologien, kan du besøkje følgjande pålitelege kjelder:
– University of Texas at Dallas
– Seoul National University
– Texas Instruments
Ver merksam på at desse lenkene fører til hovudsidene til dei nemnde institusjonane i artikkelen, og dei er gjevne for generell informasjon om dei.