Các nhà nghiên cứu tại Đại Học University of California, Davis and Berkeley đã tìm ra phương pháp để thu nhỏ công nghệ sóng siêu âm, tạo ra một cảm biến vân tay có kích thước siêu nhỏ. Công nghệ này tiêu tốn ít năng lượng, có khả năng quét vân tay theo ba chiều và có độ bền cao. Nhiều khả năng công nghệ này sẽ được áp dụng trong các thế hệ điện thoại di động (smartphone) và máy tính bảng (tablet) của tương lai. (Ảnh minh hoạ: University of California, Davis and Berkeley)
Vào năm 2013, Apple lần đầu tiên công bố ứng dụng công nghệ quét vân tay trên các mẫu iphone 5s, làm dấy lên nhiều luồng dư luận. Trong đó nổi bật là các lo ngại về độ an toàn và độ chính xác của thiết bị. Rất may, công nghệ quét vân tay của Apple tương đối chính xác và đã được đông đảo cộng đồng chấp nhận. Dẫu vậy công nghệ dựa trên cảm biến điện dung này vẫn có khả năng bị qua mặt. Lý do là bởi thiết bị quét sử dụng hình ảnh hai chiều của vân tay. Chỉ cần với một tấm hình được in bằng máy tính, kẻ gian có thể dễ dàng xâm nhập hệ thống của bạn.
Giáo sư David Hosley và các công sự đã phát triển một cảm biến để giải quyết yếu điểm này. Phương pháp mà ông sử dụng đó là dùng sóng siêu âm để tạo ra hình ảnh của các đường lồi, lõm trên bề mặt vân tay theo ba chiều. Công nghệ này không quá mới và đã được ứng dụng nhiều trong các hệ thống y tế phức tạp. Tuy nhiên điểm đặc biệt ở đây đó là cảm biến của Hosley rất gọn nhẹ và chỉ cần nguồn điện 1.8V để hoạt động. Đặc điểm này cho phép nó có thể sử dụng trong các thiết bị di động, máy tính bảng…
Cảm biến mới này được làm từ hai tấm wafers. Một là hệ thống vi cơ điện tử (MEMS)- công nghệ được sử dụng phổ biến để tạo ra các microphones, cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển trong điện thoại di động, chứa các thành phần phát/thu sóng siêu âm. Còn lại là hệ thống mạch CMOS để xử lý tín hiệu. Các tấm wafer này được gắn liền với nhau. Tuỳ vào độ cao và độ sâu của các đường vân mà sóng siêu âm phản hồi lại sẽ bị biến đổi tạo thành hình ảnh 3D có chiều sâu một cách tương đối chính xác. Do sử dụng công nghệ chế tạo đã được phổ biến từ lâu cho phép cảm biến được sản xuất số lượng lớn với chi phí thấp.
Trong tương lai, cảm biến này có thể là thành phần quan trọng để nâng cao tính bảo mật trong các điện thoại di động. Đặc biệt khi các tính năng thanh toán bằng di động (mobile payments) đang dần được phổ biến. Nhóm nghiên cứu cũng hy vọng, ngoài ứng dụng để quét vân tay, những thiết bị tương tự có thể được sử dụng để theo dõi sức khoẻ cá nhân, hoặc phát triển các hệ thống chẩn đoán sức khoẻ bằng siêu âm giá rẻ.
Nghiên cứu đã được công bố trên số mới nhất của tạp chí Applied Physics Letters.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link công bố:
Y.Lu, D.A. Horsley et al., Ultrasonic fingerprint sensor using a piezoelectric micromachined ultrasonic transducer array integrated with complementary metal oxide semicconductor electronics, Appl. Phys. Lett., 106, 263503 (2015).
