I ricercatori della Duke University hanno ha inventato un dispositivo per vedere attraverso i muri costruito con materiali da costruzione pratici utilizzando una banda stretta di frequenze di microonde.

Questo metodo potrebbe essere utilizzato per scopi di sicurezza e per lo sviluppo di dispositivi economici per aiutare i lavoratori edili a trovare condutture, tubi, fili e altri materiali da costruzione all'interno delle pareti.

Le tecnologie precedenti che possono vedere attraverso i muri sono state molto costose. Questo nuovo approccio potrebbe alleggerire l'onere economico.

"La maggior parte dei radar che sarebbero necessari per l'imaging su piccola scala per identificare gli oggetti all'interno di una parete richiedono una larghezza di banda che è economicamente non fattibile", ha affermato Daniel Marks, professore associato di ricerca di ingegneria elettrica e informatica presso la Duke. "Invece di utilizzare un'ampia larghezza di banda, sfruttiamo la simmetria degli strati del muro per separare il muro e gli oggetti dietro di esso, e abbiamo dimostrato questo principio con pareti pratiche e materiali da costruzione".

Oltre ai costi elevati, la maggior parte dei dispositivi attuali utilizzati per vedere attraverso i muri devono sapere di che materiale è fatto il muro. Ciò consente ai dispositivi di elaborare il modo in cui il materiale del muro influenzerà le onde di scansione inviate alla parete. In questo modo, il dispositivo può differenziare echi e distorsioni da oggetti solidi all'interno del muro.

Questo nuovo approccio non richiede la conoscenza del materiale perché invece riconosce la simmetria del muro. Le pareti sono generalmente piatte e diritte, quindi questa nuova tecnologia invia simmetricamente le onde attraverso il muro e raccoglie le interferenze per riconoscere la posizione degli oggetti.

"Abbiamo scritto un algoritmo che separa i dati in parti, una che mostra simmetria circolare e un'altra che non lo fa" Okan Yurduseven, ricercatore post-dottorato in ingegneria elettrica e informatica presso la Duke, ha dichiarato in un comunicato. "I dati che non hanno simmetria sono ciò che stiamo cercando di vedere."

Il nuovo metodo utilizza una singola frequenza e si allontana dai metodi tradizionali di frequenza della banda larga perché è più economico e riduce i modelli di interferenza creati dal muro.

I ricercatori credono anche che il loro approccio sarà più facile da chiarire con la Federal Communications Commission perché non deve interferire con le frequenze delle microonde utilizzate per il Wi-Fi, il bluetooth e il servizio di telefonia cellulare.

La squadra di tre persone di Marks, Yurduseven e David R. Smith, James B. Duke, professore di ingegneria elettrica e informatica, costruì diverse pareti di prova costruite con materiali diversi e utilizzò il loro prototipo per trovare prigionieri, condutture elettriche, cavi e scatole di giunzione poste all'interno delle mura.

Osservando per prime le immagini dei dati grezzi sviluppate attraverso la scansione del cartongesso in gesso, da cui una delle pareti era stata costruita, era difficile per i ricercatori distinguere qualsiasi cosa tranne una scatola di giunzione metallica. Tuttavia, quando rimuovevano gli schemi simmetrici, le immagini si schiarivano enormemente e ogni componente all'interno del muro veniva facilmente riconosciuto.

"Immaginiamo che combinando questa tecnica con un sistema di visione artificiale qualcuno possa spostarsi oltre un muro per vedere cosa c'è dentro", ha detto Marks in una nota. "Pensiamo che la tecnologia abbia il prezzo e la sensibilità per avere un impatto sul mercato".

Marks prevede addirittura che questo metodo possa essere applicabile negli smartphone.

"I ricetrasmettitori per telefoni destinati alle reti 5G saranno di una frequenza ancora più elevata e più agili, ed è probabile che oltre alle sue funzioni come dispositivi di comunicazione generale e dispositivi ottici di imaging, lo smartphone diventerà un'unità di imaging radar portatile, consentendo per sbirciare in oggetti altrimenti opachi o misurare le dimensioni di oggetti estesi o il contenuto di intere stanze semplicemente spostando il telefono in tutta la stanza ", ha affermato Marks.

Per raggiungere un punto in cui questo metodo potrebbe essere utilizzato su dispositivi portatili, Marks ha affermato che i ricercatori devono trovare un modo per miniaturizzare l'hardware.

"Sono necessari ulteriori lavori per integrare l'hardware del ricetrasmettitore radio con le telecamere dello smartphone per registrare le immagini insieme, poiché la sovrapposizione delle due è probabilmente molto più utile per il commerciante che pratica", ha affermato. "I principi di simmetria, tuttavia, sono solidi e basati sulle leggi dell'elettromagnetismo e sono abbastanza robusti per molte applicazioni di imaging a parete".