Американские учёные в новом исследовании показали возможность изготовления микрочипов для дискретных объектов с функцией «рентгеновского зрения».
Видеть сквозь предметы
Технология изготовления микросхем, называемая комплементарным металл-оксид-полупроводником (КМОП), применяется для создания светочувствительных электронных компонентов, например датчиков, предназначенных для точной визуализации. Сделанные в начале 1990-х годов, эти датчики обеспечивают качественные снимки при более низкой стоимости и меньшем размере матрицы. КМОП-сенсоры постепенно заменили устройства с зарядовой парой (ПЗС), главным образом из-за популярности смартфонов.
В публикации, опубликованной на платформе В январе 2024 года команда из Техасского университета в Далласе (США) продемонстрировала возможность производства чипов КМОП-сенсоров с достаточной чувствительностью в диапазоне миллиметровых волн для возможности видеть сквозь объекты.
Эта технология напоминает рентгеновскую, применяемую в аэропортах для сканирования пассажиров. Однако данные устройства используют передатчики и приемники. По мнению американских исследователей, возможно будет видеть сквозь предметы без установки на противоположной стороне устройства, излучающего в определенном диапазоне частот и под точным углом.
Передатчики и приемники на одном модуле
Все фотодатчики представляют собой фрагменты кремния, созданные по сходной технологии с процессорами и микросхемами в компьютерах. КМОП-чип обладает отличительной чертой: его датчиком содержащая часть остается открытой, становясь чувствительной к требуемым частотам. Благодаря низкому тепловыделению и потреблению статического электричества выходное изображение содержит очень мало шума.
Американские ученые показали, что с помощью набора оптимизированных пикселей, радиопередатчиков и усилителей фазовой решетки можно объединить источник и приемник волн в одном модуле. В отличие от многих современных устройств, КМОП-чип восстанавливает изображение по отражению волн, излучаемых объектом.
Авторы исследования продемонстрировали наблюдение на расстоянии одного сантиметра, но считают, что можно регулировать захват изображения и максимальную глубину его получения. Оптимизировав чип, смогут наблюдать внутренности предметов, мест и людей на расстоянии нескольких метров.