Winzige Bildgeber-Chips 12.06.2024, 10:39 Uhr

Kommt bald das Smartphone mit dem Röntgenblick?

Inspiriert von Supermans Röntgenblick, haben US-Forschende einen Chip zum Scannen von Wänden oder Paketen entwickelt. Er könnte künftig in Smartphones integriert werden.

Smartphone mit Röntgenblick

Der Bildgeber sendet 300-GHz-Signale im Millimeterwellenbereich elektromagnetischer Frequenzen zwischen Mikrowellen und Infrarot aus, den das menschliche Auge nicht sehen kann und der für Menschen als sicher gilt.

Foto: The University of Texas at Dallas

Forscherinnen und Forscher der University of Texas in Dallas und der Seoul National University haben einen innovativen Chip nach dem Vorbild von Supermans Röntgenblick entwickelt. Dieser Chip könnte in mobilen Geräten eingesetzt werden, um Objekte in Paketen oder hinter Wänden zu erkennen. Mobiltelefone, die mit dieser Technologie ausgestattet sind, könnten Ständer, Holzbalken, Kabel hinter Wänden, Risse in Rohren oder die Umrisse des Inhalts von Umschlägen und Paketen erkennen. Auch in der Medizin könnte diese Technologie Anwendung finden und neue Möglichkeiten eröffnen.

Blick durch Wände

Das Forschungsteam stellte seine Bildgebungstechnologie erstmals in einer Studie vor, die 2022 veröffentlicht wurde. Ihre neueste Arbeit, die in der März-Ausgabe der IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology veröffentlicht wurde, zeigt, wie sie eine der größten Herausforderungen gemeistert haben: die Technologie so zu verkleinern, dass sie in mobile Handgeräte passt, und gleichzeitig die Bildqualität zu verbessern.

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„Diese Technologie erinnert an den Röntgenblick von Superman. Allerdings nutzen wir Signale im Bereich von 200 bis 400 Gigahertz, die im Gegensatz zu Röntgenstrahlen nicht schädlich sind“, erklärte Dr. Kenneth K. O, Direktor des Texas Analog Center of Excellence (TxACE).

Privatsphäre bleibt gewahrt

Um die Privatsphäre zu schützen, haben die Forscher die Technologie so entwickelt, dass sie nur im Nahbereich funktioniert. Der Chip kann Objekte aus etwa einem Zentimeter Entfernung scannen. So würde ein Dieb, der den Inhalt einer Tasche untersuchen will, verdächtig nahe kommen müssen, um Erfolg zu haben.

Die nächste Generation des Imager-Chips soll jedoch Bilder aus bis zu zwölf Zentimeter Entfernung erfassen können, was die Erkennung kleinerer Objekte erleichtert. Diese Verbesserung könnte allerdings auch für Taschendiebe von Interesse sein.

Ähnliche Technologie wie am Flughafen

Der Bildgeber sendet 300-GHz-Signale im Millimeterwellenbereich aus, einer Frequenz zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlen. Diese Signale sind für das menschliche Auge unsichtbar und gelten als sicher. Ähnliche Technologien werden bereits in großen, stationären Passagierkontrollgeräten auf Flughäfen verwendet.

„Wir haben den Chip so konzipiert, dass er ohne Linsen oder Optiken auskommt und somit in mobile Geräte passt. Die Pixel, die Bilder erzeugen, indem sie Signale erkennen, die von einem Zielobjekt reflektiert werden, sind nur 0,5 mm groß – etwa so groß wie ein Sandkorn“, erklärte Dr. Wooyeol Choi, Assistenzprofessor an der Seoul National University und korrespondierender Autor der neuesten Studie.

Die Fortschritte bei der Miniaturisierung des Bildgeber-Chips für mobile Geräte sind das Ergebnis von fast zwei Jahrzehnten Forschung.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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