Các kỹ sư tại Đại học California, Davis (UCDavis) đã phát triển một cảm biến radar mới có thể ghi lại chuyển động có chiều rộng bằng một phần trăm chiều rộng của sợi tóc người. Điều tuyệt vời hơn nữa là bản thân cảm biến có kích thước bằng hạt vừng và tiết kiệm năng lượng.

Hệ thống này dựa trên công nghệ radar sóng milimet, là các cảm biến radar tầm ngắn, như tên cho thấy, hoạt động trên tần số sóng milimet giữa vi sóng và hồng ngoại. Những cảm biến này có thể phát hiện chính xác những chuyển động cực nhỏ của các vật thể cực nhỏ và có những ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực như an ninh, giám sát sinh trắc học và hướng dẫn cho người mù. Tuy nhiên, chúng có vấn đề về tiêu thụ điện năng và lọc tiếng ồn xung quanh.

Thiết bị của nhóm UC Davis nhằm giải quyết cả hai vấn đề này. Bằng cách tự điều chỉnh cấu trúc liên kết của cảm biến, nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh nó để loại bỏ tiếng ồn không mong muốn khỏi các phép đo. Điều này cho phép cảm biến phát hiện những thay đổi ở vị trí mục tiêu nhỏ bằng 1% chiều rộng của sợi tóc người và phát hiện các rung động nhỏ bằng 1/100 chiều rộng của sợi tóc người.

Cấu trúc liên kết của cảm biến radar nguyên mẫu cho phép nó lọc tiếng ồn xung quanh một cách hiệu quả. Image/UC Davis

Không giống như các cảm biến khác có độ chính xác tương tự, cảm biến này nhỏ hơn nhiều, với số đo chỉ bằng kích thước của hạt vừng. Đồng thời, thiết kế của nó cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và tương đối dễ sản xuất. Các nhà nghiên cứu cho biết

Cảm biến được thiết kế để phát hiện mức độ hạn hán ở thực vật bằng cách theo dõi những thay đổi nhỏ về độ dày của lá, dấu hiệu của quá trình hydrat hóa hoặc mất nước. Việc sở hữu một bộ cảm biến chi phí thấp này là rất quan trọng đối với ngành nông nghiệp. Nhóm nghiên cứu cho biết các ứng dụng tiềm năng khác bao gồm giám sát tính toàn vẹn cấu trúc của các tòa nhà, hay chính xác hơn là các hệ thống thực tế ảo.

Các nhà nghiên cứu dự định tiếp tục cải tiến thiết kế của họ đồng thời cho phép các nhà khoa học khác tiến hành thí nghiệm.

Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Mạch rắn thể rắn của IEEE.