Investigadores de la Universidad de Texas en Dallas y la Universidad Nacional de Seúl han desarrollado un chip de imagen inspirado en la visión de rayos X de Superman, que podría ser utilizado en dispositivos móviles para detectar objetos dentro de paquetes o detrás de paredes.
Con este chip, los teléfonos móviles podrían encontrar vigas, cables eléctricos detrás de paredes, grietas en tuberías o el contenido de sobres y paquetes. Esta tecnología también podría tener aplicaciones médicas.
Los investigadores demostraron por primera vez esta tecnología de imagen en un estudio de 2022. En su último artículo, publicado en la edición de marzo de IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, muestran cómo resolvieron uno de sus mayores desafíos: hacer que la tecnología sea lo suficientemente pequeña para dispositivos móviles de mano, mejorando a la vez la calidad de imagen.
«Esta tecnología es como la visión de rayos X de Superman. Claro, usamos señales de 200 a 400 gigahercios en lugar de rayos X, que pueden ser perjudiciales», dijo el Dr. Kenneth K. O, director del Texas Analog Center of Excellence (TxACE) y la Cátedra Distinguida de la Universidad de Texas Instruments en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Erik Jonsson.
La investigación fue apoyada por el Programa de Investigación en Tecnología Fundamental de Texas Instruments (TI) en Sistemas de Microondas y Alta Frecuencia y el Programa Global de Investigación de Samsung.
«Tomó 15 años de investigación mejorar el rendimiento de los píxeles en 100 millones de veces, combinado con técnicas de procesamiento de señales digitales, para hacer posible esta demostración de imagen. Esta tecnología disruptiva muestra el potencial de la verdadera imagen de terahercios (THz)», dijo el Dr. Brian Ginsburg, director de investigación de RF/mmW y alta velocidad en los Laboratorios Kilby de TI.
Con la privacidad en mente, los investigadores diseñaron la tecnología para usarse solo a corta distancia, alrededor de una pulgada de un objeto. Por ejemplo, si un ladrón intentara escanear el contenido de una bolsa, tendría que estar tan cerca que la persona se daría cuenta, dijo O. La próxima iteración del chip de imagen debería poder capturar imágenes a hasta 5 pulgadas de distancia y facilitar la visualización de objetos más pequeños.
El imager emite señales de 300 GHz en la banda de ondas milimétricas de frecuencias electromagnéticas entre microondas e infrarrojos, que el ojo humano no puede ver y se consideran seguras para los humanos. Una tecnología similar, que utiliza microondas, se usa en grandes escáneres de pasajeros en aeropuertos.
«Diseñamos el chip sin lentes ni ópticas para que pudiera caber en un dispositivo móvil. Los píxeles, que crean imágenes al detectar señales reflejadas de un objeto objetivo, tienen la forma de un cuadrado de 0.5 mm, aproximadamente del tamaño de un grano de arena», dijo el Dr. Wooyeol Choi, profesor asistente en la Universidad Nacional de Seúl y autor correspondiente del último artículo.
Los avances para miniaturizar el chip de imagen para dispositivos móviles son el resultado de casi dos décadas de investigación por parte de O y su equipo de estudiantes, investigadores y colaboradores a través de TxACE en UT Dallas. TxACE está apoyado por el Semiconductor Research Corp., TI, el Sistema UT y UT Dallas.
Un autor del estudio y estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica, Walter Sosa Portillo BS’21, comenzó a trabajar en el laboratorio de O como estudiante de pregrado después de conocer esta investigación de imagen.
«El primer día que vine a la orientación, hablaron sobre la investigación del Dr. O, y pensé que era realmente interesante y genial poder ver a través de las cosas», dijo Portillo, quien está investigando aplicaciones médicas para el imager.
Otros coautores del estudio incluyen al primer autor Pranith Reddy Byreddy MS’16, PhD’22, ahora en Qualcomm Technologies Inc.; Yukun Zhu PhD’22, ahora en HiSilicon en China; el estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica Suprovo Ghosh MS’19; Harshpreet Singh Bakshi MS’18, PhD’22, ahora en TI; el estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica Jays
La investigación se publicó en The University of Texas at Dallas
