Исследователи разрабатывают видение супермена для мобильных устройств

Исследователи, в том числе аспирант по электротехнике Уолтер Соса Портильо BS’21 (слева) и доктор Кеннет К. О, добились успеха для миниатюризации чипа Imager, вдохновленного рентгеновским видением Супермена для портативных мобильных устройств.Кредит: Университет Техаса в Далласе

Мобильные телефоны с поддержкой чипа могут использоваться для поиска шпильки, деревянных балок или проводки за стенами, трещин в трубах или контурах содержимого в конвертах и ​​упаковках.Технология также может иметь медицинское применение.

Исследователи впервые продемонстрировали технологию визуализации в исследовании 2022 года.Их последняя статья, опубликованная в мартовском печатном издании IEEE Transactions по науке и технологии Terahertz, показывает, как исследователи решили одну из своих самых больших проблем: сделав технологию достаточно малой для портативных мобильных устройств, одновременно улучшая качество изображения.

«Эта технология похожа на рентгеновское видение Супермена. Конечно, мы используем сигналы на 200 Гигагерц до 400 Гигагерц вместо рентгеновских снимков, которые могут быть вредными»,-сказал доктор Кеннет К. О, директор по аналоговому центру Техаса.Превосходство (TXACE) и Texas Instruments Liking Instructed University Chail в Школе инженерии и компьютерных наук Эрика Джонссона.

Исследование было поддержано Программой фундаментальных технологий Texas Instruments (TI) на миллиметровых волновых и высокочастотных микросистемах и программой глобальных исследований Samsung.

«Потребовалось 15 лет исследований, которые улучшили производительность пикселей в 100 миллионов раз, в сочетании с методами цифровой обработки сигналов, чтобы сделать эту демонстрацию изображения возможной. Эта разрушительная технология показывает потенциальную способность истинной ТГц -визуализации», - сказал доктор Брайан Гинзбург, директор, директорRF/MMW и высокоскоростных исследований в Ti Kilby Labs.

Имея в виду проблемы конфиденциальности, исследователи разработали технологию для использования только на близком расстоянии, примерно в 1 дюйме от объекта.Например, если вор попытался отсканировать содержимое чьей -либо сумки, вор должен быть настолько близким, что человек будет знать о том, что он делал, сказал доктор О.Следующая итерация чипа Imager должна быть в состоянии снимать изображения на расстоянии до 5 дюймов и облегчить видеть меньшие объекты.

Имидж издает сигналы 300 ГГц в миллиметровой полосе электромагнитных частот между микроволновой печью и инфракрасной, которую человеческий глаз не может видеть и считается безопасным для людей.Аналогичная технология, использующая микроволновые печи, используется в крупных стационарных пассажирских скринингах в аэропортах.

«Мы разработали чип без линз или оптики, чтобы он мог вписаться в мобильное устройство. Пиксели, которые создают изображения, обнаруживая сигналы, отраженные от целевого объекта, имеют форму квадрата 0,5 мм, размером с зернаиз песка », - сказал доктор Воайол Чой, доцент в Сеульском национальном университете и соответствующий автор последней статьи.

Достижения по миниатюризации чипа Imager для мобильных устройств являются результатом почти двух десятилетий исследований доктора О и его команды студентов, исследователей и сотрудников через TXACE в UT Dallas.

Автор исследования и аспирант по электротехнике Уолтер Соса Портильо BS’21 пришел на работу в лаборатории O в качестве бакалавриата после изучения этого исследования визуализации.

«В первый день, когда я пришел на ориентацию, они рассказали об исследованиях доктора О, и я подумал, что это действительно интересно и довольно круто, иметь возможность видеть через вещи», - сказал Портильо, который исследует медицинские приложения для Imager.

More information: Pranith Reddy Byreddy et al, Array of 296-GHz CMOS Concurrent Transceiver Pixels With Phase and Amplitude Extraction Circuits for Improving Reflection-Mode Imaging Resolution, IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology (2024). DOI: 10.1109/TTHZ.2024.3350515