芯片技術(shù)新突破 未來(lái)手機(jī)將獲透視能力

我們?cè)鵁o(wú)數(shù)次在影視、科幻小說(shuō)中羨慕超級(jí)英雄們所擁有的透視眼—可以看穿墻壁、箱子等障礙物，發(fā)現(xiàn)隱藏的“寶藏”。作為凡人的我們，在不久的將來(lái)，也可以再次證實(shí)“沒(méi)有做不到，只有想不到”的信條，利用科學(xué)技術(shù)而擁有“超能力”。

近期，在國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議上，來(lái)自德州大學(xué)達(dá)拉斯分校的研究人員設(shè)計(jì)了一種新的成像芯片，該芯片通過(guò)采用太赫茲頻段波來(lái)創(chuàng)建圖像，可以讓未來(lái)手機(jī)變身成看穿墻壁、木材、紙張和其他物體的設(shè)備。并且其價(jià)格并不高昂，這讓廣大的普通群眾也可以在未來(lái)享受這項(xiàng)新產(chǎn)品。

開發(fā)閑置電磁波頻段

該小組的研究涵蓋了兩種科學(xué)進(jìn)步，一是涉及到還未使用的電磁波頻譜；另一種是創(chuàng)新的芯片技術(shù)。

電磁波是具有能量的，例如AM、FM的無(wú)線電信號(hào)，用于手機(jī)的微波信號(hào)，以及可以提供夜視能力的紅外線。但落在微波和紅外線頻譜之間的太赫茲（Terahertz，Thz）頻段卻一直未被應(yīng)用于大多數(shù)的消費(fèi)電子設(shè)備。

“我們已經(jīng)創(chuàng)造出一種開發(fā)未使用的電磁波段的新方法，以供消費(fèi)者使用，或作為挽救生命的醫(yī)療應(yīng)用。”德州大學(xué)達(dá)拉斯分校電子工程教授暨德州模擬技術(shù)研究基地（TxACE）主任Kenneh O表示：“太赫茲頻段充滿了無(wú)限的潛力，并且可以讓全人類受益。”

通過(guò)此新途徑，圖像的創(chuàng)建只需要利用太赫茲頻段的信號(hào)便可以實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需在設(shè)備中使用多個(gè)鏡頭，這將降低設(shè)備的整體尺寸和成本。

同時(shí)，該項(xiàng)研究所帶來(lái)的第二個(gè)科學(xué)進(jìn)步便是適用于消費(fèi)類電子設(shè)備的微芯片技術(shù)。采用CMOS技術(shù)所打造的微芯片，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在個(gè)人電腦、智能手機(jī)、高清電視以及游戲機(jī)等日常消費(fèi)類設(shè)備上。該小組也設(shè)想通過(guò)CMOS芯片設(shè)計(jì)來(lái)接收太赫茲波。“CMOS成本不高，并可以用來(lái)制造大批量的芯片。”Kenneh O表示，CMOS和太赫茲的組合意味著可以將這種芯片及發(fā)射器嵌在手機(jī)背面，讓手機(jī)變成能看穿物體的便攜式設(shè)備。

該研究團(tuán)隊(duì)的下階段工作將主要集中于基于太赫茲的CMOS系統(tǒng)來(lái)打造完整的成像系統(tǒng)。

隱私保護(hù)是重大關(guān)切

這種新技術(shù)將具有十分廣闊的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在消費(fèi)類應(yīng)用領(lǐng)域，可以用于發(fā)現(xiàn)藏在墻中的釘子、重要文件的身份驗(yàn)證；在商業(yè)領(lǐng)域，可以用它來(lái)檢測(cè)假幣；在制造業(yè)領(lǐng)域，企業(yè)可以用它來(lái)實(shí)現(xiàn)流程控制；在醫(yī)療領(lǐng)域，可以用于檢測(cè)癌癥腫瘤的成像、通過(guò)呼吸分析進(jìn)行疾病診斷、監(jiān)測(cè)空氣毒性等。同時(shí)，相較于現(xiàn)有的無(wú)線通信頻段，太赫茲頻段擁有更多的通信渠道，因此，在太赫茲頻段的信息傳遞及共享將更加迅速。

此技術(shù)的最大魅力便是其透視能力，所以一經(jīng)提出，便在業(yè)界引起了廣泛的討論，而其中最受人關(guān)注的就是其在手機(jī)上的應(yīng)用會(huì)不會(huì)引發(fā)看穿衣服等隱私問(wèn)題。出于對(duì)隱私的保護(hù)，該研究小組已經(jīng)決定將其透視距離限制在4英寸之內(nèi)，并以此保障其應(yīng)用的安全性。

“我們正在將此技術(shù)專攻于短距離應(yīng)用。該功能的實(shí)現(xiàn)可以有效阻止人們遠(yuǎn)距離透視衣物，如一米之外。我們不希望該項(xiàng)研究會(huì)導(dǎo)致其他問(wèn)題的產(chǎn)生，我們對(duì)10厘米距離內(nèi)的應(yīng)用更感興趣。”Kenneh O表示。（文章摘自UT-Dallas《New Research Could Mean Cellphones That Can See Through Walls》。）

Link：填補(bǔ)太赫茲頻段利用空白

在電磁波頻譜中，人們已將無(wú)線電波用于FM和AM廣播，微波用于手機(jī)信號(hào)傳播，紅外線用于遠(yuǎn)程控制，紫外線用于殺毒，X射線用于醫(yī)療診斷，伽馬射線用于殺死癌細(xì)胞。德州大學(xué)達(dá)拉斯分校的研究成果專注于太赫茲波段一在消費(fèi)電子設(shè)備領(lǐng)域缺乏應(yīng)用的頻段。