Chip bán dẫn mới giúp máy ảnh của điện thoại thông minh 'nhìn xuyên' vật thể?

Con chip thử nghiệm này bao gồm một mảng ba điểm ảnh cảm biến phát và nhận các tín hiệu vô tuyến tần số cao trong băng tần sóng milimet (mmWave) của phổ điện từ. Các tín hiệu phản xạ từ vật thể mục tiêu sau đó được khuếch đại và trộn bởi các thành phần trên bo mạch, cho phép hiển thị hình dạng của vật thể trên màn hình.

Trong các cuộc thử nghiệm, con chip có thể phát hiện một vật thể phía sau bìa cứng ở khoảng cách khoảng 1 cm. Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ vào ngày 5 tháng 1 vừa qua trên tạp chí hàng đầu thế giới về khoa học và công nghệ (IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology).

Các nhà nghiên cứu cho biết, phải mất 15 năm nghiên cứu và hiệu suất điểm ảnh được cải thiện 100 triệu lần để làm cho con chip đủ nhỏ gọn để gắn vào thiết bị di động. Trong tương lai, điện thoại thông minh được trang bị con chip này có thể phát hiện nội dung bên trong phong bì hoặc bưu kiện, hoặc có thể được sử dụng để tìm đinh vít, dây điện hoặc đường ống bị nứt sau tường.

Trong một tuyên bố, ông Wooyeol Choi, Trợ lý giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Quốc gia Seoul (Hàn Quốc) và cũng là đồng tác giả của bài báo nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã thiết kế con chip mà không cần thấu kính hay các bộ phận quang học để nó có thể phù hợp với thiết bị di động. Các điểm ảnh, tạo ảnh bằng cách dò tín hiệu phản xạ từ vật thể mục tiêu, có hình dạng hình vuông 0,5 mm, xấp xỉ kích thước của một hạt cát”.

Ngoài khả năng nhìn xuyên tường và bên trong phong bì, công nghệ hình ảnh mới này có thể được ứng dụng trong y tế và chăm sóc sức khỏe, các nhà nghiên cứu cho biết. Họ ví công nghệ này với công nghệ đã được sử dụng trong máy quét hành khách được sử dụng tại các sân bay, mặc dù họ lưu ý rằng con chip tạo ảnh của họ không sử dụng sóng vô tuyến trong băng tần vi-ba như công nghệ được sử dụng trong máy quét hành khách.

Thay vào đó, con chip tạo ảnh sử dụng sóng vô tuyến ở tần số 300 gigahertz trong băng tần sóng milimet (mmWave) của phổ điện từ. Băng tần này nằm giữa dải sóng vi-ba và hồng ngoại, được coi là an toàn cho con người.

Giáo sư kỹ thuật điện Kenneth O tại Đại học Texas tại Dallas (Mỹ) cho biết thêm: “Công nghệ này giống như tia X-ray được Superman sử dụng để giúp anh ta có thể nhìn xuyên qua vật thể rắn, bao gồm cả quần áo, da thịt và thậm chí cả kim loại. Tất nhiên, chúng tôi sử dụng tín hiệu ở tần số 200 gigahertz đến 400 gigahertz thay vì tia X, vốn có thể gây hại cho con người”.

Ngoài ra, không giống như tia X-ray của Superman, công nghệ hình ảnh được sử dụng trong con chip này chỉ có thể hoạt động ở phạm vi rất gần, cách vật thể được quét khoảng 2,5 cm. Điều này có nghĩa là kẻ trộm sẽ không thể bí mật quét nội dung túi xách hoặc quần áo của người dùng mà người dùng không biết, các nhà nghiên cứu cho biết.

Theo các nhà nghiên cứu, phiên bản tiếp theo của con chip này sẽ được thiết kế để quét các vật thể xa hơn, có thể lên đến 12,7 cm, giúp nó chụp được các vật thể nhỏ tốt hơn.