Home Notizie recenti Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli...

Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli oggetti nascosti

199
0
Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli oggetti nascosti

L’imager terahertz è dotato di un microchip (vedi riquadro) e di un riflettore che aumenta la distanza e la qualità dell’immagine e riduce il consumo energetico. Il microchip emette raggi di radiazione nella gamma terahertz (430 GHz) dello spettro elettromagnetico da pixel non più grandi di un granello di sabbia. I raggi viaggiano attraverso ostacoli che la luce ottica non può penetrare e rimbalzano sugli oggetti e tornano al microchip, dove i pixel raccolgono il segnale per creare immagini. Credito: Università del Texas a Dallas

I ricercatori dell’Università del Texas a Dallas e dell’Oklahoma State University hanno sviluppato un innovativo microchip imager terahertz che può consentire ai dispositivi di rilevare e creare immagini attraverso ostacoli che includono nebbia, fumo, polvere e neve.

Il team sta lavorando a un dispositivo per applicazioni industriali che richiedono imaging fino a 20 metri di distanza. La tecnologia potrebbe anche essere adattata per l’uso nelle automobili per aiutare i conducenti o i sistemi di veicoli autonomi a navigare in condizioni pericolose che riducono la visibilità. Su un display automobilistico, ad esempio, la tecnologia potrebbe mostrare contorni pixelati e forme di oggetti, come un altro veicolo o pedoni.

“La tecnologia consente di vedere in ambienti con problemi di vista. Negli ambienti industriali, ad esempio, i dispositivi che utilizzano i microchip potrebbero aiutare con le ispezioni degli imballaggi per il controllo del processo di produzione, il monitoraggio del contenuto di umidità o la visione attraverso il vapore. Se sei un vigile del fuoco, potrebbe aiuta a vedere attraverso il fumo e il fuoco”, ha affermato il dottor Kenneth K. O, professore di ingegneria elettrica e informatica e cattedra della Texas Instruments Distinguished University presso la Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science.

Yukun Zhu, un dottorando in ingegneria elettrica, ha annunciato la tecnologia di imaging il 2 febbraio. 21 alla conferenza virtuale internazionale sui circuiti a stato solido, sponsorizzata dall’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) e dalla sua Solid-State Circuits Society.

Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli oggetti nascosti

Questo grafico mostra come il dispositivo può creare immagini di un bersaglio nonostante la nebbia pesante. L’immagine pixelata in basso a destra mostra il contorno e la forma rilevati attraverso la nebbia. Credito: Università del Texas a Dallas

L’anticipo è il risultato di oltre 15 anni di lavoro di O e del suo team di studenti, ricercatori e collaboratori. Quest’ultimo sforzo è supportato dal suo TI Foundational Technology Research Program.

“TI ha fatto parte del viaggio attraverso gran parte dei 15 anni”, ha affermato O, che è direttore del Texas Analog Center of Excellence (TxACE) presso UT Dallas. “L’azienda è stata un sostenitore chiave della ricerca”.

Il microchip emette raggi di radiazione nella gamma terahertz (430 GHz) dello spettro elettromagnetico da pixel non più grandi di un granello di sabbia. I raggi viaggiano attraverso nebbia, polvere e altri ostacoli che la luce ottica non può penetrare e rimbalzano sugli oggetti e tornano al microchip, dove i pixel raccolgono il segnale per creare immagini. Senza l’uso di obiettivi esterni, l’imager terahertz include il microchip e un riflettore che aumenta la distanza e la qualità dell’immagine e riduce il consumo energetico.

Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli oggetti nascosti

Il dottor Kenneth KO (a sinistra), professore di ingegneria elettrica e informatica e cattedra della Texas Instruments Distinguished University, e i suoi collaboratori lavorano alla nuova tecnologia di imaging da oltre 15 anni. Yukun Zhu, un dottorando in ingegneria elettrica, ha presentato la tecnologia questa settimana durante la conferenza virtuale internazionale sui circuiti a stato solido. Credito: Università del Texas a Dallas

I ricercatori hanno progettato l’imager utilizzando la tecnologia dei semiconduttori a ossido di metallo (CMOS) complementare. Questo tipo di tecnologia del circuito integrato viene utilizzato per produrre la maggior parte dei dispositivi elettronici di consumo, il che rende l’imager accessibile. Il gruppo di O è stato uno dei primi a dimostrare che la tecnologia CMOS era praticabile e da allora ha lavorato per sviluppare una varietà di nuove applicazioni.

“La cosa fondamentale dell’imager terahertz è rendere i pixel piccoli e a bassa potenza. È necessario integrare un trasmettitore, un ricevitore e un’antenna in un’area così piccola”, ha affermato il dottor Wooyeol Choi, assistente professore di ingegneria elettrica e informatica presso l’Oklahoma State Università ed ex professore assistente di ricerca presso UT Dallas, dove ha iniziato il lavoro sulla tecnologia con O.

“Un altro risultato rivoluzionario reso possibile dalle innovazioni che hanno superato i limiti fondamentali di guadagno attivo del CMOS è che questa tecnologia di imaging consuma più di 100 volte meno energia rispetto ai phased array attualmente oggetto di studio per le stesse applicazioni di imaging. Questo e l’uso del CMOS rendono le applicazioni consumer di questa tecnologia possibile”, ha affermato O, un collega dell’IEEE.

Il nuovo microchip imager aiuta i dispositivi a portare alla luce gli oggetti nascosti

L’immagine pixelata dimostra la capacità dell’imager di rilevare un oggetto attraverso una scatola di cartone. Credito: Università del Texas a Dallas

“UT Dallas e lo stato dell’Oklahoma continuano a scoprire innovazioni tecnologiche che aiuteranno a plasmare il futuro”, ha affermato il dott. Swaminathan Sankaran, direttore del design e Distinguished Member Technical Staff presso TI Kilby Labs. “Ciò che il Dr. O e il suo team di ricerca sono stati in grado di realizzare è stato davvero straordinario con questo lavoro di imager monostatico terahertz in modalità di riflessione. La loro ricerca apre la strada a una migliore risoluzione angolare grezza e all’integrazione di sistemi a basso costo ea basso costo, e siamo entusiasti di guarda a quali applicazioni e casi d’uso porterà questa tecnologia di imaging terahertz”.


Articolo precedenteL’Italia esce dallo stato di emergenza COVID-19 il 31 marzo
Articolo successivoGli Stati Uniti lanciano la più grande asta mai realizzata per l’eolico offshore