小芯片拥有大能量:用毫米波辐射看清人体内状况

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美国加州大学欧文分校研究人员已开发出一款新型芯片,可用于医学成像和其他领域。这其实就是一个 微型毫米波辐射器 ,虽然体积小,但功能却非常强大,可以让人体组织和器官得到更细致地筛查,还能融入我们日常无线数据生态系统。

领导实施这个研究项目的加州大学欧文分校教授帕亚姆·海达里(Payam Heydari)在一份声明中说:“我们对这款辐射器的成功设计感到非常激动,因为这是一次全面的技术突破。我们将因此提供全新的物理学形式,全新的设备类别。我们这款产品的能量和效率比其他设计高出一个数量级。”

如果毫米波辐射听上去似曾相识的话,那是因为它有一段不堪回首的历史。10 年前,有人提出将毫米波辐射应用于“ 痛苦射线 ”(pain ray)上面,这也许是该技术最臭名昭著的用途了;这种波长的高能光束可以让皮肤表面温度升高,令人产生一种就像是触摸高温电灯泡的感觉。然而,这种技术却 最终被用来对付鹅

过了没多久,这种技术又被应用于机场的身体扫描机器,而且沿用至今——我们许多人不得不站直身体,举起双手接受检查。据研究团队的另一位成员史蒂夫·兹利乌斯(Steve Zylius)介绍,尽管这块毫米波辐射芯片体积非常小,但能量和效率却是此类设备中最高的。

毫米波辐射芯片特写 Steve Zylius / UCI

毫米波辐射芯片特写
Steve Zylius / UCI

所以,看到这项技术以更值得赞赏的方式得到应用,确实是一件令人很欣慰的事情。毫米波辐射的妙处在于,它可以根据能量和波长的差异,对身体进行不同程度的渗透,通过密切追踪反射源,你可以获得皮肤下面问题所在的详细情况。

加州大学欧文分校表示,这个微型芯片在此类设备中的能量和效率是最高的,但噪音水平却最低的。它还能将信号频率调至客户所希望的水平,对辐射进行循环极化处理,同时实施其他以前专门由独立芯片或设备完成的功能。

能效与尺寸的改进,令手持式扫描仪的开发成为可能——这种扫描仪可以自动渗透到身体中我们所需要的深度,监视肿瘤变化,寻找任何可疑的迹象。

这种技术还可以被应用于即将无处不在的物联网(包括自动驾驶汽车)。如果芯片具有体积小、波长范围受限、高数据吞吐能力、低能耗等特点,它们的市场需求极大,而毫米波(千兆赫级别)或许正是整个拼图的一小块。

这项研究获得了三星综合技术研究院的资助。海达里和他的同事将在本周举行的 IEEE 大会 上详细介绍他们的研究成果。

题图来源:史蒂夫·兹利乌斯

翻译:皓岳

Tiny chip looks deep inside your body with millimeter-wave radiation

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