Рентгеновское зрение Супермена: новая технология позволяет видеть предметы насквозь

Исследователи из Техасского университета в Далласе (UTD) и Сеульского национального университета (SNU) создали крошечный чип, который может делать снимки объектов через картон. Технология, разработанная для использования в смартфоне, может стать основой для рентгеновского зрения без рентгеновских лучей, пишет New Atlas.

Ученые получили возможность видеть сквозь упаковки с помощью чипа имидж-сканера, достаточно маленького, чтобы поместить его в смартфон. Эта технология подобна рентгеновскому зрению Супермена, пояснили разработчики. Она использует сигналы частотой от 200 до 400 гигагерц вместо вредных рентгеновских лучей. Разработчики предполагают, что их микрочип-сканер, размещенный в смартфоне, будет использоваться для всего: от поиска шпилек и деревянных балок за стенами до выявления трещин в трубах и содержимого конвертов и пакетов. Они также считают, что он найдет применение в медицине.

Микрочип имидж-сканера имеет электромагнитное излучение в диапазоне частот от 0,1 ТГц (100 ГГц) до 10 ТГц с соответствующими длинами волн от 3 мм до 0,03 мм. Эти волны, невидимые для человеческого глаза и считающиеся безопасными, имеют более высокую частоту, чем радиоволны и микроволны, но более низкую, чем частота инфракрасного света.

На модели 2022 года лучи 430 ГГц, создаваемые микрочипом, проходят сквозь туман, пыль и другие препятствия, через которые не может проникнуть оптический свет. Они отражались от объектов и отражались обратно на микрочип, где пиксели улавливали сигнал для создания изображения. В имидж-сканере не использовались внешние линзы, которые обычно применяют для улучшения четкости и резкости изображения. Вместо этого задействовали металл-оксид-полупроводник, использующийся в производстве современных потребительских компьютерных процессоров, микросхем памяти и других цифровых устройств. Этот полупроводник генерирует и обнаруживает терагерцовые сигналы, особенно на частотах около 200 ГГц и выше, что обеспечивает значительно лучшее разрешение.

Исследователи улучшили качества изображения своей модели 2022 года и сделали эту технологию достаточно маленькой, чтобы ее можно было разместить в портативном устройстве. В новом чипе имидж-сканера использовалась матрица CMOS пикселей 1 x 3 с частотой 296 ГГц. Новый чип не имеет линз и оптики. Пиксели, которые создают изображения путем обнаружения сигналов, отраженных от целевого объекта, имеют форму квадрата размером 0,5 мм.

Технология была протестирована и позволила отображать объекты (USB-ключ, лезвие, интегральную схему и пластиковую шайбу), покрытые картоном, с расстояния примерно одного сантиметра. Ученые намеренно расположили сканер на таком расстоянии от объектов из соображений безопасности. В дальнейшем они планируют захватывать изображения на расстоянии до 12,7 см.