Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis và Berkeley đã tìm được cách thu nhỏ công nghệ máy siêu âm dùng trong y tế để tạo ra cảm biến có thể quét hình ảnh 3D của dấu vân tay. Đây là hệ thống ít tiêu hao năng lượng và tính bảo mật cao hơn nhiều lần so với các cảm biến điện dung có chức năng tương tự đang được dùng hiện nay, hứa hẹn sẽ được thương mại hóa và trang bị trên các thiết bị di động trong tương lai không xa.
Còn nhớ khi Apple giới thiệu chiếc iPhone 5s với cảm biến vân tay trên nút home, người ta đã đặt ra câu hỏi rằng mức độ an toàn và chính xác của nó như thế nào? Thời gian qua cho thấy hệ thống quét vân tay hoạt động đủ độ chính xác cần thiết và hiện tại, không chỉ iPhone mà nhiều thiết bị di động khác cũng hỗ trợ tính năng này. Tuy nhiên, thế hệ cảm biến điện dung nói trên vẫn chưa thật sự an toàn do chúng đều quét hình ảnh 2 chiều của ngón tay nên dễ bị đánh lừa bằng cách đặt dấu vân tay bị làm giả vào.
Do đó, giáo sư David Horsley và nhóm nghiên cứu muốn tìm cách khắc phục điều này bằng cách phát triển ra một cảm biến siêu âm để ghi lại hình ảnh những rãnh lồi lõm trên bề mặt vân tay (và các mô bên dưới) trong không gian 3 chiều. Đây là công nghệ được áp dụng rất phổ biến trong y tế, nhưng giờ đây được áp dụng dưới quy mô rất nhỏ, đòi hỏi nguồn điện chỉ 1.8V để hoạt động nên hoàn toàn có thể trang bị cho tất cả các thiết bị di động. Trên thực tế, nghiên cứu bắt đầu từ năm 2007, khi nhóm chế tạo ra được mảng các cảm biến áp điện siêu âm (PMUTs) và không lâu sau đó, họ phát hiện ra đây là ứng cử viên hoàn hảo để làm cảm biến quét vân tay.
Để tạo ra hình ảnh, nhóm đã tích hợp mảng PMUT vào bên trong một con chip, sau đó trang bị nó vào hệ thống các cảm biến tỏng thiết bị di động (MEMS) vốn đang được sử dụng rộng rãi như cảm biến tăng cường chất lượng microphone, con quay hồi chuyển và gia tốc kế,… Giáo sư Horsley giải thích: con chip được tạo thành từ 2 tấm wafers, 1 MEMS chứa phần siêu âm và 1 chứa mạch điện để xử lý tín hiệu. Các tấm wafer được liên kết với nhau và phần MEMS sẽ hoạt động trên đó để hoàn thành bộ cảm biến siêu âm.
Giáo sư Horsley cho biết: "Hình ảnh siêu âm sẽ được thu thập giống như cách các máy siêu âm y tế thường làm. Cảm biến trên bề mặt chip sẽ phát ra các xung siêu âm, đồng thời nhận phản hồi từ các rãnh lồi lõm trên vân tay để nhận diện." Các chuyên gia cho rằng cách quét vân tay này có thể sẽ an toàn hơn và càng cần thiết hơn nữa đối với các thiết bị di động khi mà nó đang dần đảm nhận nhiệm vụ thanh toán.
Hơn nữa, giáo sư Horsley cho biết cảm biến của nhóm hoàn toàn có thể sản xuất trên quy mô công nghiệp do giá thành chế tạo rất rẻ. Do đó, chẳng những nó mở ra thêm triển vọng thương mại hóa trên các thiết bị di động trong tương lai, mà còn có thể mở đường cho các thiết bị y tế cầm tay, giá rẻ sẽ được ra đời.
Tham khảo AIP
