Nuova tecnologia permette di “vedere” oggetti attraverso i muri

La nuova tecnologia permette di renderizzare le forme degli oggetti posti oltre i muri tramite trasmettitori e ricevitori radar che lavorano sulla lunghezza d'onda delle microonde (credito: NIST)

Una nuova tecnologia di scansione radar che permette di vedere gli oggetti dietro i muri oppure quando si muovono a velocità ipersoniche: ne parla un comunicato pubblicato sul sito del National Institute of Standards and Technology (NIST) statunitense in relazione ad un nuovo studio a sua volta pubblicato su Nature Communications.
La nuova tecnologia utilizza una nuova configurazione radio con un solo ricevitore e diversi trasmettitori che lavorano sulla lunghezza d’onda delle microonde: queste ultime hanno infatti dei vantaggi rispetto ad altre tipologie di lunghezza d’onda, come quelle della luce visibile, quando si tratta di individuare le immagini degli oggetti.

Con le microonde è possibile “vedere” attraverso i muri

Come spiega Fabio da Silva, uno degli scienziati che sta partecipando al progetto del NIST, non riusciamo a vedere gli oggetti attraverso i muri perché le lunghezze d’onda che riusciamo ad individuare con i nostri occhi non penetrano attraverso ostacoli del genere. Con lunghezze d’onda più lunghe, come le microonde, praticamente è possibile “vedere” attraverso ostacoli interposti tra l’osservatore e l’oggetto da osservare e dunque attraverso i muri.
È la stessa tecnologia, per esempio, usata dai router che abbiamo a casa: le onde che emanano possono attraversare i muri e dunque raggiungere tutte le stanze della casa e permetterci di utilizzare il wifi anche se siamo all’altro capo dell’appartamento.

Speciali fotocamere che “immaginano” gli oggetti dietro i muri

Invece di utilizzare un radar tradizionale, però, i ricercatori hanno usato delle “fotocamere a pixel singolo”. Si tratta di fotocamere senza obiettivi che, tramite l’utilizzo di rilevatori ultrarapidi e ultrasensibili, misurano con precisione il tempo che la luce ci mette per tornare all’osservatore una volta rimbalzata sull’oggetto da osservare. E può effettuare queste misurazioni rimbalzo dopo rimbalzo per “immaginare” gli oggetti oltre l’ostacolo.
Con un sistema che riesce ad elaborare questi dati in maniera molto rapida, si possono in pratica creare delle immagini abbastanza efficienti.
I ricercatori hanno poi utilizzato complessi software di rendering 3D per far sì che le immagini acquisite risultassero poi più realistiche. Infine hanno fatto uso del GPS per localizzare con precisione la posizione di osservatore e oggetto osservato e, infine, complessi algoritmi informatici per collegare i risultati di tutte queste tecnologie insieme.

Possibili utilizzi

Il risultato? Un dispositivo che scansiona un’area che può avere le dimensioni di un grande appartamento per individuare, anche dietro i muri, oggetti piccoli anche 1 mm. Una scansione che offre i propri risultati in pochi microsecondi.
A cosa potrà servire una tecnologia del genere? Potrebbe rivelarsi molto utile per tracciare il movimento di oggetti ipersonici (oggetti che si muovono ad una velocità che è cinque volte quella del suono), ad esempio i detriti spaziali, oppure per individuare le persone in un edificio che ha preso fuoco. Si tratta solo di esempi, gli utilizzi potrebbero essere moltissimi e ancora non individuabili al momento. “Ci aspettiamo di fare qualcosa come un test del prototipo nei prossimi due mesi”, spiega da Silva. “Quindi potremmo, probabilmente nel prossimo anno, avere qualcosa che può essere implementato o testato in applicazioni reali”.

Note e approfondimenti

  1. Continuous-capture microwave imaging | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-021-24219-0)

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