Un metamateriale per la scansione a microonde

Un gruppo di ingegneri della Duke University sta lavorando allo sviluppo di un sensore di immagine più efficiente, versatile ed economico che può essere utilizzato per applicazioni di sicurezza, come gli scanner total-body negli aeroporti o nelle stazioni o per sistemi anticollisione per veicoli terrestri, aerei o marittimi.

Si tratta di un particolare metamateriale (cioè un materiale artificiale con particolari proprietà elettromagnetiche, determinate non solo dalla composizione chimica ma anche dalla sua struttura geometrica) capace di rilevare la radiazione elettromagnetica nello spettro delle microonde, producendo immagini bidimensionali. I ricercatori stanno ora lavorando per poter trasferire il concetto in uno scenario "real-world" con un sistema capace di produrre immagini in tre dimensioni.

Il metamateriale è un sottile laminato di piccoli quadrati intagliati nel rame e disposti come fossero una scacchiera. Ciascun intaglio è sintonizzato su una specifica frequenza: si tratta quindi di migliaia di piccoli "diaframmi", ciascuno capace di rilevare una frequenza specifica e che concorrono tutti insieme alla composizione dell'immagine complessiva.

John Hunt, ricercatore che sta lavorando al progetto, ha commentato: "Traendo vantaggio dalle proprietà uniche di questo metapateriale siamo stati capaci di realizzare un sistema capace di compiere un'imaging a microonde senza lenti o parti mobili". Il metamateriale realizzato dai ricercatori è risultato inoltre essere sufficientemente flessibile e resistente da poter essere appeso al muro, avvolto attorno ad oggetti o deposto sul pavimento come fosse un tappeto, dimostrandosi così una valida alternativa economica per varie applicazioni di sensori.

Hunt ha spiegato che molte delle attuali implementazioni di sistemi di sicurezza e scanning prevedono un singolo dispositivo sensore che attraverso supporti meccanici si muove dinnanzi all'oggetto da analizzare, catturando varie immagini che devono poi essere ricomposte in un'unica scena in un secondo tempo. Il nuovo dispositivo è invece capace di effettuare la scansione della scena complessiva in una sola operazione, portando così ad un monitoraggio più rapido ed efficiente.

Spiega Tom Driscoll, ricercatore anch'esso coinvolto nel progetto: "Ciascun elemento individuale del metamateriale è sintonizzato su una frequenza specifica. Assieme i vari elementi possono analizzare l'intera gamma per raccogliere informazioni molto rapidamente. Questo sistema ti permette di catturare e comprimere l'immagine nel momento in cui la si acquisisce, evitando così di dover utilizzare sistemi accessori" ha dichiarato Tom Driscoll, che sta lavorando al progetto.