Терагерцовое излучение позволит читать закрытые книги

Если вы любите почитать тайком на работе какие-то специфические книги или журналы, то лучше прячьте их подальше. Так как совместно с коллегами Технологического институт Джорджии, исследователи Массачусетского технологического института разработали прототип новой системы формирования изображений, которая позволит читать закрытые книги. Группа протестировала систему, используя кипу бумаг, где на каждом листе была напечатана одна буква, и обнаружили, что система может точно распознать все буквы на первых 9 листах.

Новая система использует тергерцовое излучение – диапазон электромагнитного излучения, пролегающий между микроволнами и инфракрасным светом в электромагнитном спектре. Хотя другие типы волн – такие как рентгеновские лучи – также могут проникать сквозь предметы, ученые выбрали все же терагерцовое излучение, потому что оно способно различать между чернилами и чистой бумагой таким образом, как не могут рентгеновские лучи. Это связано с тем, что разные химикаты поглощают разные терагерцовые частоты в различной степени, предоставляя каждому химикату – которые используются в чернилах и бумаге – уникальную частотную сигнатуру.

Алгоритмы МТИ созданы для улавливания изображений с каждой бумаги при помощи вышеупомянутой техники для того, чтобы сделать все знаки максимально видимыми.

Прототип терагерцовой камеры выпускает излучение в виде ультракоротких лучей. Эти лучи отражаются на встроенные датчики камеры от маленьких «воздушных карманов», которые находятся между каждой страницы, имеющей разный рефрактивный индекс. После попадания на датчик, радиация анализируется алгоритмом, который определяет расстояние до каждой отдельной страницы книги, используя разницу между временем излучения и временем, в течение которого отраженное излучение вернулось на датчик.

Расстояния между страниц позволяют алгоритму, который воспроизводит изображения, фильтровать «шум», создаваемый излучением, проходящим по пробелам между страниц, прежде чем вернуться на датчик. Улавливая только терагерцовые сигналы со временем их получения, устройство комбинирует эту информацию с измерениями энергии отражений. В итоге, это позволяет устройству проливать свет на химические характеристики поверхностей, которые отражали терагерцовое излучение, и читать буквы на каждой странице.

Текущий прототип позволяет прочитать не более девяти страниц на данный момент, но исследователи работают над улучшением точности детектора и источника мощности излучения, чтобы однажды технология позволила читать книги, которые уже слишком стары, так как при их открытии есть большой риск повреждения страниц.