Senzorii radar detectează mișcări de până la 1/100 dintr-un fir de păr

Noul senzor folosește tehnologie radar cu unde milimetrice, cu o precizie de vârf la nivel mondial la un preț accesibil.

Un prototip de senzor radar cu unde milimetrice capabil să măsoare vibrații minuscule. Fotografie: Omeed Momeni/UC Davis — Un prototip de senzor radar cu unde milimetrice capabil să măsoare vibrații minuscule. Fotografie: *Omeed Momeni/UC Davis*

O echipă de ingineri de la Universitatea din California, Davis, a dezvoltat un prototip de senzor radar ieftin și eficient din punct de vedere energetic, care are dimensiunile unei sămânțe de susan și poate detecta mișcări de până la 1/100 din lățimea unui fir de păr uman, a relatat Interesting Engineering pe 30 octombrie. Noua cercetare a fost publicată în IEEE Journal of Solid-State Circuits.

Conform studiului, noul design face posibilă „misiunea imposibilă”, permițând senzorului să detecteze mișcări extrem de mici ale obiectelor la scară microscopică. Senzorul promite să aducă numeroase aplicații potențiale în domenii precum securitatea, monitorizarea biometrică și asistarea persoanelor cu deficiențe de vedere.

Prototipul senzorului folosește tehnologia radar cu unde milimetrice. Undele milimetrice sunt frecvențe electromagnetice în intervalul 30 - 300 gigaherți, între microunde și infraroșu. Sunt utilizate pentru a alimenta rețele de comunicații de mare viteză, cum ar fi 5G, și sunt populare pentru capacitățile lor de detectare pe rază scurtă de acțiune.

Radarele cu unde milimetrice emit unde electromagnetice rapide către ținte și analizează mișcarea, poziția și viteza acestora din ecouri, potrivit echipei. Undele milimetrice au mai multe avantaje, inclusiv sensibilitatea la mișcări subtile și capacitatea de a se concentra asupra obiectelor extrem de mici.

Majoritatea senzorilor actuali cu unde milimetrice suferă de probleme legate de consumul de energie și de filtrarea zgomotului de fundal. Echipa UC Davis a descoperit, de asemenea, o cantitate mare de zgomot de fundal în timp ce își dezvolta noul senzor. Când au încercat să capteze semnalul subtil al unei frunze mici și subțiri, senzorul lor a fost suprasolicitat și a pierdut semnalul.

Pentru a depăși problema zgomotului, echipa a modificat designul și structura senzorului. Această modificare a ajutat la eliminarea zgomotului din măsurătorile senzorului. Drept urmare, senzorul poate detecta modificări ale poziției unei ținte de până la 1/100 din lățimea unui fir de păr uman și poate identifica vibrații de până la 1/1000 din lățimea unui fir de păr.

Potrivit echipei de cercetare, acest lucru face ca noul senzor să fie egal sau mai bun decât cei mai preciși senzori din lume. Acest dispozitiv cu cost redus are potențialul de a ajuta la dezvoltarea unor radare avansate cu unde milimetrice în viitorul apropiat.

Thu Thao (conform Interesting Engineering )

Legătură sursă