Cảm biến radar phát hiện chuyển động nhỏ bằng 1/100 sợi tóc

Một nhóm kỹ sư tại Đại học California Davis đã thành công trong việc phát triển nguyên mẫu cảm biến radar sóng milimet với độ chính xác hàng đầu thế giới, với mức giá phải chăng và khả năng tiết kiệm năng lượng. Cảm biến nhỏ như hạt vừng này có thể phát hiện những chuyển động cực nhỏ chỉ bằng 1/100 chiều rộng của sợi tóc người, mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong an ninh, giám sát sinh trắc học và hỗ trợ người khiếm thị.

Nguyên mẫu cảm biến sử dụng công nghệ radar sóng milimet, một tần số điện từ nằm giữa vi sóng và hồng ngoại, với khoảng 30 - 300 gigahertz. Được biết, sóng milimet đang trở nên phổ biến trong các mạng truyền thông tốc độ cao như 5G do khả năng cảm biến tầm ngắn và tiêu thụ năng lượng thấp.

Theo nhóm nghiên cứu, radar sóng milimet có khả năng phóng sóng điện từ và phân tích chuyển động, vị trí và tốc độ của các mục tiêu từ sóng dội lại. Sóng milimet có những ưu điểm như nhạy bén với chuyển động tinh vi và khả năng tập trung vào vật thể kích thước cực nhỏ.

Tính đến thời điểm hiện tại, hầu hết các cảm biến sóng milimet đều gặp vấn đề về tiêu thụ năng lượng và lọc nhiễu nền. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học California Davis đã tiến xa hơn bằng cách thay đổi thiết kế và cấu trúc của cảm biến, loại bỏ nhiễu nền và tăng cường độ chính xác.

Kết quả, cảm biến mới có khả năng phát hiện thay đổi vị trí của mục tiêu với độ nhỏ bằng 1/100 chiều rộng của sợi tóc người và xác định các rung động nhỏ bằng 1/1.000 sợi tóc. Điều này giúp cảm biến này sánh kịp hoặc thậm chí vượt trội so với các cảm biến chính xác nhất trên thế giới hiện nay.

Cảm biến radar sóng milimet giá rẻ, nhỏ gọn, và mạnh mẽ này mở ra một loạt các ứng dụng mới trong các lĩnh vực quan trọng như an ninh và giám sát, nâng cao hiệu suất của các hệ thống phòng thủ và hỗ trợ người dùng với khả năng phát hiện chuyển động cực nhỏ. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng công nghệ này sẽ thúc đẩy sự phát triển của các cảm biến sóng milimet tiên tiến trong tương lai.

Thu Thảo tổng hợp (Theo Interesting Engineering)