محققان با ساخت یک تراشه، دید تخیلی اشعه ایکس سوپرمن را ممکن کردند!
محققان یک تراشه کوچک ساختهاند که میتواند از ورای یک لایه مقوا از اشیا عکس بگیرد. این فناوری که برای قرار گرفتن در داخل گوشی هوشمند طراحی شده، ما را یک قدم به استفاده از تواناییهای دید سوپرمن در اشعه ایکس (البته بدون اشعه ایکس) نزدیکتر میکند.
در مجموعه قدرتهای فرابشری سوپرمن، دید اشعه ایکس هم وجود دارد که به او اجازه میدهد از ورای اجسام جامد ببیند. محققان دانشگاه تگزاس در دالاس (UTD) و دانشگاه ملی سئول (SNU) با ایده گرفتن از این توانایی سوپرمن، یک تراشه تصویربرداری به اندازه کافی کوچک برای قرار گرفتن در گجتهای دستی ساختهاند.
فناوری ریزتراشه تصویرگر برای اولین بار در سال 2022 رونمایی شد و حاصل ۱۵ سال کار است. تراشه در محدوده تراهرتز (THz) تشعشع میکند – یعنی تابش الکترومغناطیسی در محدوده فرکانسی بین 0.1 تراهرتز (100 گیگاهرتز) تا 10 تراهرتز. به عبارت دیگر طول موج های پرتوها از 3 میلی متر تا 0.03 میلی متر است. این امواج که برای چشم انسان نامرئی و ایمن هستند، فرکانس بالاتری نسبت به امواج رادیویی و مایکروویو اما کمتر از امواج مادون قرمز دارند.
مدل 2022، با استفاده از پرتوهای 430 گیگاهرتزی میتوانست از ورای مه، گرد و غبار و سایر موانع ببیند. این امواج از اجسام بازتاب مییافتند و به ریزتراشه منعکس شدند، جایی که پیکسلهای تراشه، سیگنال را برای ایجاد یک تصویر دریافت می کردند. در این فناوری از فناوری نیمه هادی اکسید فلزی (CMOS) استفاده شده بود که برای تولید پردازندههای رایانهای مدرن، تراشه هایحافظه و سایر دستگاه های دیجیتال استفاده میشود.
CMOS به عنوان یک روش مقرون به صرفه برای تولید و تشخیص سیگنالهای THz، به ویژه در فرکانسهای حدود 200 گیگاهرتز و بالاتر استفاده میشود.
برای ارتقای کیفیت تصویر مدل 2022 و کوچک کردن دستگاه از همین CMOS استفاده شذ. تراشه تصویرگر جدید از یک آرایه 1×3 از پیکسلهای CMOS با فرکانس 296 گیگاهرتز استفاده میکند.
این تراشه بدون لنز یا اجزای اپتیک طراحی شده تا بتواند در دستگاه گوشی همراه جا شود. پیکسلهایی که بازتاب را تشخیص میدهند، شکل مربعی 0.5 میلیمتری دارند.
با ازمایش مشخص شد که این فناوری میتواند از ورای مقوا چیزها را از هم تمیز دهد و از آنها عکس بگیرد. چیزهایی مانند: دانگل USB، تیغه، مدار مجتمع و واشر پلاستیکی. البته این اشیا در فاصله بسیار نزدیک به مقوا قرار داده شده بودند.
یک واهمه این است که این فناوری باری مقاصد دیگر استفاده شود. مثلا سارقان بتوانند از راه دور، محتوای کیف رهگذرها را اسکن کنند. به همین خاطر عکسبرداری از اشیا در فاصله دورتر حدود ۱۳ سانتیمتری در فاز بعدی انجام خواهد شد.
این پژوهش در IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology منتشر شده.
مطالب مرتبط
