Новости

Терагерцевое излучение позволяет читать закрытые книги

Желание прочитать текст, не открывая книгу, свойственно не только шпионам, но и учёным, исследующим, к примеру, античные находки. Ведь иногда даже банальное открытие древней книги может безвозвратно разрушить бесценный артефакт.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Технологического института Джорджии (Georgia Tech) представили прототип системы, которая уже сейчас позволяет читать закрытые книги.
Новое устройство использует терагерцевый диапазон электромагнитного излучения, который располагается между микроволнами и инфракрасным светом. Такие волны широко применяются в системах безопасности, так как разные химические вещества поглощают излучение разной частоты, что даёт возможность распознавать их по характерным "подписям" в спектре. В частности с помощью терагерцевого излучения можно отличать страницу с написанными чернилами символами от пустой.
Ещё одной особенностью этих волн является то, что их можно выпускать "очень короткими очередями" и по времени от начала импульса до возвращения сигнала на датчик определять расстояние до исследуемого слоя.
Между страницами закрытой книги остаются тончайшие воздушные полости толщиной всего в 20 микрометров. Из-за разных индексов преломления лучей в бумаге и воздухе терагерцевые волны отражаются от поверхности страницы и возвращаются обратно на детектор. Новый прибор анализирует время между отправлением и возвращением сигнала и определяет, от какой по счёту страницы он отразился.
Серьёзной проблемой на пути разработчиков стал тот факт, что часть волн не поглощается материалом и не отражается точно на датчик, а начинает метаться между страницами подобно шару в пинболе. Это явление создаёт фоновый шум, который мешает распознать изображение.
Но новый алгоритм определяет дистанцию между страницами и проверяет, соответствует ли этим расчётам расстояние, пройденное каждым принятым сигналом. Это позволяет отсеять помехи и повысить точность анализа.
Система считывания текста была полностью разработана специалистами MIT, но для чтения книг необходим ещё и алгоритм интерпретации, поскольку многие символы в результате оказываются неполными или искажёнными. Здесь все лавры достаются специалистам Georgia Tech.
"Это в некоторой степени страшно, — рассказывает один из авторов работы Бармак Хешмат (Barmak Heshmat). – Многие веб-сайты имеют систему, отличающую человека от робота, по тому, как он считывает искажённые символы, и наш алгоритм способен обойти большинство таких систем безопасности".
В ходе испытаний устройство эффективно распознавало отдельные символы, написанные на девяти листах бумаги, уложенных в стопку. Система может определять расстояние на глубину до 20 страниц, но при отражении сигнала уже от десятой страницы её энергии не хватает, чтобы отличить подписи чернил от подписей бумаги.
"Большой интерес к подобным технологиям показал музей Метрополитен в Нью-Йорке, потому что его сотрудники хотели бы заглянуть в несколько старинных книг, к которым они бояться прикоснуться", – говорит Хешмат.
А пока археологи и историки пытаюсь извлечь максимум знаний благодаря инновационной технологии, редакция "Вести.Наука" думает о будущем. Ведь если улучшить проникающую способность устройства, сделать его миниатюрным, поместить датчики на руку и соединить данную технологию с методикой внедрения воспоминаний в мозг (к слову, уже опробованной), то сбудется мечта многих фантастов! Человечество сможет читать книги, лежащие на столе, просто приложив к ним ладонь.
Подробнее с результатами нынешнего исследования можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

 
Читайте также
История шестиногого монстра, созданного для армии США
История шестиногого монстра, созданного для армии США
Вооруженные силы США потратили миллионы долларов на разработку гигантских шестиногих шагающих грузовиков в 1980-х годах
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Насколько врут умные часы и другие гаджеты для подсчета пульса, калорий, давления, шагов, жира и прочего?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Почему в Античности не додумались создать фотоаппарат?