I ricercatori della Duke University hanno escogitato un modo per vedere attraverso i muri utilizzando una banda stretta di frequenze a microonde senza alcuna conoscenza anticipata di cosa siano fatti i muri. Oltre ad avere ovvie applicazioni nel campo della sicurezza, l'approccio potrebbe portare a dispositivi poco costosi per aiutare i lavoratori edili a individuare facilmente le condutture, tubi e fili.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ottica il 5 dicembre 2017.

"La maggior parte delle tecnologie in grado di vedere attraverso i muri utilizza un'ampia gamma di frequenze, che li rende costosi, " ha detto Daniel Marks, professore associato di ricerca di ingegneria elettrica e informatica alla Duke. "Inoltre, non hanno una risoluzione molto buona. Quindi, anche se potrebbero andare bene per vedere una persona che si muove dall'altra parte di un muro, sono terribili per trovare condotti sottili o fili."

Gli approcci attuali in genere si basano anche sulla conoscenza del materiale di cui è fatto il muro prima di provare a vedere attraverso di esso. Ciò consente al software di prevedere in che modo il muro influenzerà le onde di scansione in modo da poter separare gli echi e le distorsioni dagli oggetti solidi ricercati.

Nel nuovo giornale, Marks e i suoi colleghi David R. Smith, il James B. Duke Professor di Ingegneria Elettrica e Informatica, e Okan Yurduseven, un ricercatore post-dottorato in ingegneria elettrica e informatica presso la Duke, sfruttare invece la simmetria di un muro.

Poiché le pareti sono generalmente piatte e uniformi in tutte le direzioni, distorcono le onde in modo simmetrico. La tecnologia appena descritta sfrutta questa simmetria a proprio vantaggio.

"Abbiamo scritto un algoritmo che separa i dati in parti, una che mostra simmetria circolare e un'altra no, " ha spiegato Yurduseven. "I dati che non hanno alcuna simmetria è quello che stiamo cercando di vedere."

La tecnica utilizza solo una singola frequenza per la scansione perché riduce il numero di schemi di interferenza creati dalla parete e gli emettitori a frequenza singola sono molto meno costosi degli emettitori a banda larga. Attenersi a un intervallo ristretto significa anche che un dispositivo futuro sarebbe più facile da cancellare con la Federal Communications Commission (FCC), poiché sarebbe facile evitare di interferire con le frequenze delle microonde dedicate ad altre tecnologie, come Wi-Fi, servizio di telefonia cellulare e Bluetooth.

I ricercatori hanno costruito un prototipo di dispositivo per vedere come funzionerebbe. Nel loro laboratorio, hanno costruito un paio di diversi tipi di muri e poi hanno posizionato degli oggetti dietro di loro che un lavoratore potrebbe voler trovare, come borchie, condotti elettrici, cavi e scatole di giunzione.

Guardando i dati grezzi dopo la scansione attraverso cartongesso, è difficile distinguere qualcosa di diverso da una scatola di giunzione in metallo, che è largo 4 pollici e spesso 2 pollici. Ma dopo aver analizzato i dati e rimosso gli schemi simmetrici, le immagini sono notevolmente chiare, e ogni singolo componente è facilmente riconoscibile.

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