Image de capacité de proximité d'une empreinte digitale. L'image capturée montre clairement non seulement l'empreinte digitale, mais aussi les pores sudoripares de la peau. Crédit :Shigetoshi Sugawa, Université du Tohoku
Une empreinte digitale peut servir d'identification pour accéder aux portes verrouillées et plus, mais les scanners actuels peuvent être dupés avec des empreintes digitales fausses ou même similaires. Cela peut changer bientôt, grâce à une équipe de recherche collaborative basée au Japon.
Le groupe a développé un nouveau capteur d'imagerie capacitive de proximité qui a une sensibilité et une résolution si élevées qu'un balayage d'empreinte digitale montre plus que les tourbillons d'un doigt - il détecte les pores sudoripares entre les crêtes.
Le prototype de capteur a été présenté pour la première fois en décembre lors de la réunion internationale des dispositifs électroniques IEEE 2018 à San Francisco, Californie. Un article décrivant les détails du capteur a été publié dans le Technical Digests of 2018 International Electron Devices Meeting. La semaine dernière, les auteurs ont présenté de nouveaux matériaux et résultats de l'étude lors d'une conférence organisée par l'Institute of Image Information and Television Engineers (ITE) au Japon.
"Le point le plus important du capteur développé est sa sensibilité capacitive élevée, " a déclaré l'auteur de l'article Shigetoshi Sugawa, professeur à la Graduate School of Engineering de l'Université du Tohoku.
De nombreux téléphones à écran tactile et pavés tactiles d'ordinateur utilisent un capteur capacitif moins sensible, où les différences de propriétés électriques entre un capteur et un outil conducteur (comme un doigt) permettent à l'appareil de réagir au défilement ou au double clic. La capacité augmente lorsque l'objet est plus proche :le double-clic par rapport au défilement plus léger.
La haute sensibilité de ce capteur capacitif est dérivée de la nouvelle technologie de réduction du bruit, selon Sugawa.
Image de capacité de proximité d'une pièce de dix yens japonaise mesurée en répétant l'étape et la capture d'image sur la surface. Le détail du motif de surface du matériau de cuivre conducteur est clairement visualisé. Crédit :Shigetoshi Sugawa, Université du Tohoku
La puce du capteur contient des pixels pour détecter la capacité entre l'échantillon et les électrodes de détection. Chaque pixel a une électrode de détection attachée qui est couplée capacitivement à un fil de terre. Ces signaux électriques sont convertis en images des échantillons. Précédemment, les signaux capteraient le bruit de fond tel que le bruit thermique et le bruit dû à la variabilité des composants électriques des pixels, qui a fait pour des images de qualité inférieure.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont appliqué des commutateurs de réinitialisation aux électrodes de détection et utilisé une impulsion de tension pour produire un circuit qui peut suivre la source de bruit. Les commutateurs de réinitialisation permettent aux systèmes de détecter le bruit se produisant au niveau des électrodes de détection. L'impulsion de tension alterne les deux niveaux de tension après la désactivation des commutateurs de réinitialisation, en annulant et en supprimant efficacement le bruit du système.
C'est l'équivalent d'enlever la neige blanche et noire d'un téléviseur sans entrée de signal dans un écran gris. Il est beaucoup plus facile de détecter toute déviation sur un fond solide.
"Cette évolution est importante pour le grand public car elle permet d'améliorer l'efficacité d'analyse et de contrôle dans les domaines de l'industrie électronique, authentification, sciences de la vie, agriculture, et plus, " a déclaré Sugawa.
Prochain, Sugawa et les chercheurs prévoient d'optimiser le capteur pour des applications spécifiques, tels que l'équipement d'inspection sans contact des cartes de circuits imprimés et des écrans plats ainsi qu'un système de caméra portable avec la puce de capteur développée.
L'équipe de recherche se compose de Sugawa, ainsi que Rihito Kuroda, un professeur agrégé, Masahiro Yamamoto, Manabu Suzuki, étudiants diplômés à la fois avec la Graduate School of Engineering de l'Université de Tohoku; Tetsuya Goto, professeur agrégé au New Industry Creation Hatchery Center de l'Université de Tohoku; Hiroshi Hamori, Président, Shinichi Murakami et Toshiro Yasuda, à l'OHT, Inc.
Le prototype de capteur a été présenté pour la première fois en décembre lors de la réunion internationale IEEE 2018 sur les dispositifs électroniques à San Francisco, Californie. Un article décrivant les détails du capteur a été publié dans les Technical Digests de la 2018 International Electronic Devices Meeting. Le 22 mars, les auteurs ont présenté de nouveaux matériaux et résultats de l'étude lors d'une conférence organisée par l'Institute of Image Information and Television Engineers (ITE) au Japon.
