Onları gözlerinizle göremeyebilirsiniz, ancak kızılötesi ışık ve mikrodalgalar arasındaki boşlukta, ne elektroniklerin ne de optik cihazların enerjiyi manipüle edemediği elektromanyetik spektrumun görünmez bir uzantısı vardır. Yine de terahertz dalgalarıyla ilgili harika olan şey, X-ışınlarına çok benzemeleridir: Bunları belirli katı maddelerin içini görmek için kullanabilirsiniz, ancak “aman canım, şimdi öldüm” yan etkisi olmadan. yüksek dozda X-ışını radyasyonu. Araştırmacılar MIT’de Terahertz Entegre Elektronik GrubuDoçent Ruonan Han tarafından yönetilen , bu alandan yararlanmaya çalışıyorlar. MIT’deki laboratuvar tezgahından yeni çıkmış, kontrol edilebilir bir ayna gibi çalışan elektronik olarak yönlendirilebilir bir terahertz anten dizisidir.
Sonuç olarak, bu kart destesi büyüklüğündeki teknoloji dilimini kullanarak, araştırmacılar kapıyı dürterek açıyorlar. Teknoloji, sisli veya tozlu ortamları görebilen daha yüksek hızlı iletişim ve görüş sistemleri sağlayabilir. Araştırmacılar buna bir yansıtıcı dizive bir bilgisayar tarafından yönlendirilen yansıma yönü ile kontrol edilebilir bir ayna gibi çalıştığını açıklayın.
Yansıtıcı dizi, yaklaşık 10.000 anteni küçük bir alana bir terahertz enerji ışınını hassas bir şekilde odaklayabilen küçük bir cihaza yerleştirir. Hareketli parça olmadan hassas ve hızlı bir şekilde kontrol edebilir. Cihazın ürettiği görüntüler, lidar cihazlarıyla karşılaştırılabilir ancak yağmur, sis ve karı geçebiliyor. Araştırmacılar, bunun, bu tür ticari cihazlar için askeri düzeyde çözünürlük oluşturabilecek ilk çözüm olduğunu iddia ediyor.
MIT’de yakın zamanda doktorasını tamamlayan Nathan Monroe, “Anten dizileri çok ilginç çünkü sadece her bir antene beslenen zaman gecikmelerini değiştirerek, enerjinin hangi yöne odaklandığını değiştirebilirsiniz ve bu tamamen elektroniktir” diyor. Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri Bölümü (EECS). “Yani, havaalanında motorlarla hareket eden büyük radar çanaklarına bir alternatif olarak duruyor. Aynı şeyi yapabiliriz, ancak herhangi bir hareketli parçaya ihtiyacımız yok çünkü sadece bilgisayardaki bazı bitleri değiştiriyoruz.”
Bir görüntüleyici olarak kullanıldığında, bir derece genişliğindeki ışın, sensörün önündeki sahnedeki her nokta üzerinde zikzak şeklinde hareket ederek üç boyutlu derinlik görüntüleri oluşturur. Bir görüntünün oluşturulması saatler hatta günler sürebilen diğer terahertz dizilerinin aksine, onlarınki gerçek zamanlı olarak çalışır. Geleneksel olarak, bir kerede 10.000 anteni kontrol etmek için yeterli bitin hesaplanması ve iletilmesi, yansıtıcı dizinin performansını önemli ölçüde yavaşlatır. Araştırmacılar, anten dizisini doğrudan bilgisayar çiplerine entegre ederek bundan kaçındılar. Faz kaydırıcılar çok basittir – sadece iki transistör – bu, bellek için kullandıkları çipteki alanın yaklaşık %99’unu ayırabildikleri anlamına gelir. Sonuç olarak, her bir anten, farklı fazlardan oluşan bir kitaplık depolayabilir. İki transistörlü faz kaydırıcının ek bir faydası vardır; çözümün güç tüketimini yarıya indirmek ve ayrı bir güç kaynağına olan ihtiyacı ortadan kaldırmak.
Han, “Bu araştırmadan önce, insanlar bu ışın şekillendirmeyi yapmak için terahertz teknolojilerini ve yarı iletken çip teknolojilerini gerçekten birleştirmedi” diyor. “Bu fırsatı gördük ve ayrıca bazı benzersiz devre teknikleriyle, çip üzerinde çok kompakt ama aynı zamanda verimli devreler geliştirdik, böylece bu konumlarda dalganın davranışını etkin bir şekilde kontrol edebiliriz. Tümleşik devre teknolojisinden yararlanarak, geçmişte kesinlikle var olmayan bazı öğe içi bellek ve dijital davranışları etkinleştirebiliriz.”
Monroe, “Bu yansıtıcı dizi hızlı çalıştığı ve çok kompakt olduğu için, kendi kendini süren bir araba için bir görüntüleyici olarak yararlı olabilir, özellikle de terahertz dalgaları kötü hava koşullarını görebildiği için” diyor.
Monroe ve ekibi, bir startup aracılığıyla piyasaya sürmek için teknolojiyi lisanslamak için çalışıyor ve bu, cihazın hafif olduğu ve hareketli parçası olmadığı için otonom dronlar için çok uygun olabileceğini öne sürüyor. Ek olarak, teknoloji güvenlik ayarlarında uygulanarak, dakikalar yerine saniyeler içinde çalışabilen müdahaleci olmayan bir vücut tarayıcısına olanak tanıyabilir.
