Uma cruz feita de folha de alumínio entre o visualizador e o roteador WLAN pode ser facilmente reconstruída a partir do holograma WLAN, como pode ser visto na imagem inserida. Crédito:Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM
Cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM) desenvolveram um processo de imagem holográfica que mostra a radiação de um transmissor Wi-Fi para gerar imagens tridimensionais do ambiente circundante. Os operadores de instalações industriais podem usar isso para rastrear objetos conforme eles se movem pela sala de produção.
Assim como espiar por uma janela, hologramas projetam uma imagem aparentemente tridimensional. Embora os hologramas ópticos exijam uma tecnologia de laser elaborada, a geração de hologramas com a radiação de microondas de um transmissor Wi-Fi requer apenas uma antena fixa e outra móvel, como relatam o Dr. Friedenmann Reinhard e Philipp Holl na edição atual da renomada revista científica Cartas de revisão física .
"Usando esta tecnologia, podemos gerar uma imagem tridimensional do espaço em torno do transmissor Wi-Fi, como se nossos olhos pudessem ver a radiação de microondas, "diz Friedemann Reinhard, diretor do Emmy Noether Research Group para Quantum Sensors no Walter Schottky Institute da TU Munich. Os pesquisadores vislumbram campos de implantação, especialmente no domínio da indústria 4.0 - instalações industriais automatizadas, em que localizar peças e dispositivos muitas vezes é difícil.
O Wi-Fi penetra nas paredes
Processos que permitem a localização da radiação de microondas, mesmo através das paredes, ou em que mudanças em um padrão de sinal significam a presença de uma pessoa já existente. A novidade é que um espaço inteiro pode ser visualizado por meio de processamento holográfico de sinais de Wi-Fi ou de telefone celular.
A geração de hologramas a partir da radiação de microondas de um transmissor Wi-Fi requer apenas uma antena fixa e uma móvel. Usando esta tecnologia, é possível gerar uma imagem tridimensional do espaço ao redor do transmissor wi-fi. Crédito:Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM
"Claro, isso levanta questões de privacidade. Afinal, até certo ponto, até mesmo sinais criptografados transmitem uma imagem de seus arredores para o mundo exterior, "diz o líder do projeto, Friedemann Reinhard. "Contudo, é bastante improvável que este processo seja usado para a visualização de quartos estrangeiros em um futuro próximo. Por isso, você precisaria contornar o prédio com uma grande antena, o que dificilmente passaria despercebido. Existem maneiras mais simples disponíveis. "
Precisão em escala centimétrica
Até agora, a geração de imagens a partir da radiação de microondas exigia transmissores para fins especiais com grandes larguras de banda. Usando processamento de dados holográficos, as larguras de banda muito pequenas de transmissores Wi-Fi domésticos típicos operando nas bandas de 2,4 e 5 gigahertz foram suficientes para os pesquisadores. Até mesmo sinais de Bluetooth e de telefone celular podem ser usados. Os comprimentos de onda desses dispositivos correspondem a uma resolução espacial de alguns centímetros.
"Em vez de usar uma antena móvel, que mede a imagem ponto a ponto, pode-se usar um número maior de antenas para obter uma frequência de imagem semelhante à de vídeo, "diz Philipp Holl, quem executou os experimentos. "Futuras frequências de Wi-Fi, como o padrão proposto de 60 gigahertz IEEE 802.11 permitirá resoluções na faixa de milímetros. "
Da 'luz' do roteador WLAN no porão, a imagem tridimensional de um armazém (direita) pode ser reconstruída com análise holográfica da radiação de microondas. Crédito:Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM
Olhando para o futuro
Métodos ópticos bem conhecidos para processamento de imagem também podem ser implantados em holografia Wi-Fi:um exemplo é a metodologia de campo escuro usada em microscopia, que melhora o reconhecimento de estruturas de difração fraca. Um outro processo é a holografia de luz branca, na qual os pesquisadores usam a pequena largura de banda restante do transmissor Wi-Fi para eliminar o ruído da radiação espalhada.
O conceito de tratar hologramas de micro-ondas como imagens ópticas permite que a imagem de micro-ondas seja combinada com imagens de câmeras. As informações adicionais extraídas das imagens de microondas podem ser incorporadas à imagem da câmera de um smartphone, por exemplo, para rastrear uma etiqueta de rádio anexada a um item perdido.
Mas os cientistas estão apenas no início do desenvolvimento tecnológico. Por exemplo, faltam pesquisas sobre a transparência de materiais específicos. Esse conhecimento facilitaria o desenvolvimento de tinta ou papel de parede translúcido para microondas para proteção de privacidade, enquanto materiais transparentes podem ser implantados nas fábricas para permitir que as peças sejam rastreadas.
Os pesquisadores esperam que o avanço da tecnologia possa ajudar na recuperação das vítimas soterradas por uma avalanche ou um prédio desabado. Embora os métodos convencionais só permitam a localização pontual das vítimas, o processamento de sinal holográfico pode fornecer uma representação espacial de estruturas destruídas, permitindo que os socorristas naveguem em torno de objetos pesados e usem cavidades nos escombros para elucidar sistematicamente a abordagem mais fácil para chegar rapidamente às vítimas.
