เซ็นเซอร์ใหม่ ของสหรัฐฯ ใช้เทคโนโลยีเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร มีความแม่นยำระดับชั้นนำของโลกและราคาไม่แพง
เซ็นเซอร์เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรต้นแบบที่สามารถวัดความสั่นสะเทือนที่เล็กมากได้ ภาพถ่ายโดย: Omeed Momeni/UC Davis
ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ได้พัฒนาต้นแบบเซ็นเซอร์เรดาร์ราคาประหยัดที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีขนาดเล็กเท่าเมล็ดงาดำเท่านั้น และสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวที่มีขนาดเล็กถึง 1/100 ของความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ได้ ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 30 ตุลาคม งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ใน IEEE Journal of Solid-State Circuits
ตามการศึกษาพบว่าการออกแบบใหม่นี้ทำให้ "ภารกิจที่เป็นไปไม่ได้" กลายเป็นจริงได้ โดยทำให้เซ็นเซอร์สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กๆ น้อยๆ จากวัตถุในระดับจุลภาคได้ เซ็นเซอร์นี้มีแนวโน้มที่จะนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายด้าน เช่น ความปลอดภัย การตรวจสอบข้อมูลไบโอเมตริกซ์ และการช่วยเหลือผู้พิการทางสายตา
ต้นแบบเซ็นเซอร์ใช้เทคโนโลยีเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร คลื่นมิลลิเมตรเป็นความถี่แม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง 30 - 300 กิกะเฮิรตซ์ อยู่ระหว่างไมโครเวฟและอินฟราเรด ใช้ในการขับเคลื่อนเครือข่ายการสื่อสารความเร็วสูง เช่น 5G และเป็นที่นิยมเนื่องจากมีความสามารถในการตรวจจับระยะสั้น
เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรยิงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เร็วไปที่เป้าหมายเพื่อวิเคราะห์การเคลื่อนที่ ตำแหน่ง และความเร็วจากเสียงสะท้อนที่สะท้อนกลับมา ตามที่ทีมงานระบุ คลื่นมิลลิเมตรมีข้อดีหลายประการ เช่น ความไวต่อการเคลื่อนไหวที่ละเอียดอ่อน และสามารถโฟกัสวัตถุที่มีขนาดเล็กมากได้
เซนเซอร์คลื่นมิลลิเมตรในปัจจุบันส่วนใหญ่มีปัญหาเกี่ยวกับการใช้พลังงานและการกรองสัญญาณรบกวนพื้นหลัง ทีมงานจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ยังค้นพบสัญญาณรบกวนพื้นหลังจำนวนมากระหว่างการพัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่ด้วย เมื่อพยายามรับสัญญาณที่ละเอียดอ่อนของการบางของใบเล็กๆ เซ็นเซอร์จะรับภาระเกินและสูญเสียสัญญาณ
เพื่อเอาชนะปัญหาสัญญาณรบกวน ทีมงานจึงเปลี่ยนการออกแบบและโครงสร้างของเซ็นเซอร์ การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยลดสัญญาณรบกวนจากการวัดเซนเซอร์ ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์จึงสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งเป้าหมายที่มีขนาดเล็กถึง 1/100 ของความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ และระบุการสั่นสะเทือนที่มีขนาดเล็กถึง 1/1,000 ของความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ได้
ตามที่ทีมวิจัยได้กล่าวไว้ ความสามารถนี้ทำให้เซ็นเซอร์ใหม่นี้เท่าเทียมหรือดีกว่าเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำที่สุดในโลก อุปกรณ์ราคาไม่แพงนี้มีศักยภาพที่จะช่วยพัฒนาเรดาร์คลื่นมิลลิเมตรขั้นสูงในอนาคตอันใกล้นี้
ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)