Doktoranden Ziqian Zhang och professor Benjamin Eggleton optimerar det fotoniska systemet – grunden för högfrekvent radar. Kredit:University of Sydney
Forskare från University of Sydney har uppnått ett tekniskt genombrott med potentiellt livräddande applikationer – allt med hjälp av en förbättrad version av radar.
Traditionellt förknippas radar med kontrolltorn på flygplatser eller militära stridsflygplan, men en ny, mycket känslig radar som utvecklats vid University of Sydney tar denna teknik in i det mänskliga området.
Kallas avancerad fotonisk radar, den ultrahögupplösta enheten är så känslig att den kan upptäcka ett objekts plats, hastighet och/eller vinkel i millimeter i motsats till meter. Detta kan möjliggöra användning på sjukhus för att övervaka människors vitala tecken som andning och hjärtfrekvens.
Vid andning kunde radarn kontinuerligt upptäcka att en persons bröstkorg stiger och faller. Den vanliga metoden att övervaka detta är via ett band runt en persons bröst. När det gäller brännskadade med känslig hud är detta dock opraktiskt. På samma sätt har spädbarn otillräckliga fästområden för övervakning av sömnapné, så den nya radartekniken kan vara ett bättre alternativ.
Sekretess är ett annat problem som det nya systemet tar upp. Traditionella hälsoövervakningsmetoder som kameror fångar en patients ansikte, medan radar, som bara använder radiovågor, tillåter patienter att förbli helt anonyma.
Professor Benjamin Eggleton, huvudforskare för denna forskning och chef för University of Sydney Nano Institute sa:"Vår uppfinning representerar ett genombrott med användningen av fotonik (ljuspartiklar). Jag är exalterad över de potentiella icke-traditionella tillämpningarna av denna teknik , angående mänsklig rörelse."
Forskningsmedledare, Ph.D. kandidaten Ziqian Zhang sa:"Vi hoppas få se verkliga tillämpningar av denna lågkostnadsteknologi inom en inte alltför avlägsen framtid."
En förklaring av enheten har publicerats i tidskriften Laser and Photonics Review.
Så fungerar det
Radar är en akronym för radiodetektering och avstånd. Den sänder och tar emot radiofrekvensvågor för att beräkna avståndet mellan sig själv och andra objekt.
Det nya systemet skiljer sig från konventionell radar genom att genom att använda fotonik kan det hantera ett mycket bredare frekvensområde utan att kräva någon höghastighetselektronik. Det är detta som gör att den kan generera bilder med högre upplösning i ett format som är enklare och potentiellt mycket billigare.
Nästa steg
Därefter planerar forskarna att testa sitt system på käpppaddor och i slutändan på mänskliga deltagare. Tekniken är säker och forskningen genomgår etiskt godkännande för att fortsätta.
När en avancerad prototyp väl har utvecklats, säger forskarna att den skulle kunna miniatyriseras på ett fotoniskt chip som är tillräckligt litet för att byggas in i en mobiltelefon.