เซ็นเซอร์ใหม่ ของสหรัฐฯ ใช้เทคโนโลยีเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร มีความแม่นยำระดับชั้นนำของโลก และราคาไม่แพง
เซ็นเซอร์เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรต้นแบบที่สามารถวัดการสั่นสะเทือนเล็กน้อยได้ ภาพ: Omeed Momeni/UC Davis
ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ได้พัฒนาต้นแบบของเซ็นเซอร์เรดาร์ราคาประหยัดที่ใช้พลังงานน้อย ซึ่งมีขนาดเล็กเท่าเมล็ดงาดำ และสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวที่มีขนาดเล็กถึง 1/100 ของความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ได้ ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 30 ตุลาคม งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ใน วารสาร IEEE Journal of Solid-State Circuits
จากการศึกษาพบว่าการออกแบบใหม่ทำให้ "ภารกิจที่เป็นไปไม่ได้" กลายเป็นจริงได้ โดยเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กๆ น้อยๆ ของวัตถุในระดับจุลภาคได้ เซ็นเซอร์นี้คาดว่าจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ ได้มากมาย เช่น ความปลอดภัย การตรวจสอบข้อมูลทางชีวภาพ และการช่วยเหลือผู้พิการทางสายตา
ต้นแบบเซ็นเซอร์ใช้เทคโนโลยีเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร คลื่นมิลลิเมตรเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ในช่วง 30-300 กิกะเฮิรตซ์ ระหว่างไมโครเวฟและอินฟราเรด คลื่นมิลลิเมตรใช้ในการส่งพลังงานให้กับเครือข่ายการสื่อสารความเร็วสูง เช่น 5G และเป็นที่นิยมเนื่องจากมีความสามารถในการตรวจจับระยะใกล้
เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรยิงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เร็วไปที่เป้าหมายและวิเคราะห์การเคลื่อนที่ ตำแหน่ง และความเร็วของเป้าหมายจากเสียงสะท้อน ตามรายงานของทีมวิจัย คลื่นมิลลิเมตรมีข้อดีหลายประการ เช่น ไวต่อการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยและสามารถโฟกัสวัตถุที่มีขนาดเล็กมากได้
เซ็นเซอร์คลื่นมิลลิเมตรในปัจจุบันส่วนใหญ่มักประสบปัญหาเรื่องการใช้พลังงานและปัญหาการกรองสัญญาณรบกวนพื้นหลัง ทีมงานของ UC Davis ยังค้นพบสัญญาณรบกวนพื้นหลังจำนวนมากขณะพัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่นี้ เมื่อพยายามรับสัญญาณที่ละเอียดอ่อนของใบไม้เล็กๆ ที่บางลง เซ็นเซอร์ก็รับข้อมูลมากเกินไปและสูญเสียสัญญาณ
เพื่อแก้ปัญหาด้านสัญญาณรบกวน ทีมงานจึงได้เปลี่ยนแปลงการออกแบบและโครงสร้างของเซ็นเซอร์ การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยขจัดสัญญาณรบกวนจากการวัดของเซ็นเซอร์ได้ ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์จึงสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งเป้าหมายที่มีขนาดเล็กถึง 1/100 ของความกว้างของเส้นผมมนุษย์ และระบุการสั่นสะเทือนที่มีขนาดเล็กถึง 1/1,000 ของความกว้างของเส้นผมมนุษย์ได้
ตามที่ทีมงานระบุ ความสามารถนี้ทำให้เซ็นเซอร์ใหม่นี้เทียบเท่าหรือดีกว่าเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงสุดในโลก อุปกรณ์ต้นทุนต่ำนี้มีศักยภาพที่จะช่วยพัฒนาเรดาร์คลื่นมิลลิเมตรขั้นสูงในอนาคตอันใกล้นี้
ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)