طراحی سنسور اثر انگشت جدید توسط پژوهشگران کره‌ای – اندازه‌گیری همزمان دما و فشار برای امنیت بیشتر

تاریخ : 1397/4/15 نویسنده: مسعود بهرامی شرق
برچسب‌ها :	گوشی هوشمند Smartphone ، حسگر Sensor ، امنیت Security

واحد خبر mobile.ir : رویه صنعت اسمارت‌فون به گونه‌ای‌ست که گوشی‌هایی با نمایشگرهای تمام‌صفحه – مثل آیفون X و وان‌پلاس 6 – روز به روز به محبوبیت‌شان افزوده می‌شود. اما این گوشی‌های تمام‌صفحه، طراحان را با یک چالش جدی روبرو می‌کنند: حسگر اثر انگشت – که یکی از ملزومات دیوایس‌های مدرن است – کجا قرار داده شود؟ اکثر برندها ترجیح می‌دهند حسگر را به پشت دستگاه منتقل کنند. برخی دیگر مثل vivo، موفق شدند ایده حسگر در زیر لایه نمایشگر را عملی سازند. اپل هم در آیفون X نشان داد که از حذف این سنسور ابایی نداشته و راه‌کار تشخیص چهره – با نام تجاری FaceID – را جایگزین آن کرد. اما ظاهرا پژوهشگران به تکنولوژی جدیدی دست یافته‌اند که به موجب آن سرتاسر صفحه نمایش، نقش یک سنسور اثر انگشت بزرگ را ایفا خواهد کرد.

Smartphone Temperature Check for Fingerprint Sensor Technology

پژوهشگران مرکز Display-UNIST سامسونگ در "مؤسسه ملی علم و تکنولوژی اولسان" در کره جنوبی اخیرا موفق به توسعه سنسوری انعطاف‌پذیر و شفاف شده‌اند که می‌تواند کمیت‌هایی مثل فشار لمسی و دمای پوست را به طور همزمان تشخیص دهد. جزییات مربوط به حاصل کار این گروه از محققان که در تاریخ 3 جولای 2018 (12 تیر 1397) در قالب مقاله‌ای در ژورنال معتبر "نیچر" منتشر شد، حاکی از آن است که توانایی این سنسور در تشخیص توأمان گرما و فشار، امنیت آن را بالاتر خواهد برد، تا جایی که طبق ادعای پژوهشگران کره‌ای، این سنسور با استانداردهای سازمان FBI برای تشخیص اثر انگشت، مطابقت دارد. البته نباید انتظار داشت که این سنسور بتواند تب را هم تشخیص دهد، زیرا هدف از طراحی سنسور دما آن است که با تشخیص دمای پوست، اطمینان حاصل شود که این یک دست دروغی و یا اثر انگشت مصنوعی نیست.

به گفته محققان، اکثر سنسورهای خازنی کنونی که در حال حاضر در اسمارت‌فون‌ها به کار می‌روند، مات بوده و لذا برای عملکرد مناسب بایستی در جاهایی مثل دکمه home، زیر حاشیه گوشی و یا پشت دستگاه قرار گیرند. اما راز سنسور فوق نازکی که این محققان کره‌ای ابداع کرده‌اند را باید در نوع جدیدی از الکترودهای شفاف جست‌وجو کرد که بر مبنای شبکه‌ای از نانوالیاف‌های فوق بلند و به هم پیوسته از جنس نقره و همچنین نانوسیم‌های ظریفی از نقره تشکیل شده‌اند. این اجزا به قدری کوچکند که وقتی در نمایشگر تعبیه می‌شوند‌، عملا نامرئی خواهند بود. با این وجود، به اندازه کافی بزرگ هستند که به منظور اسکن اثر انگشت، الکتریسیته را از خود عبور دهند.

الگوهای منحصربه‌فردی از پستی و بلندی‌ها روی نوک انگشت هر شخص، اثر انگشت او را مشخص می‌کند. وجود شکاف هوا بین این پستی‌ و بلندی‌ها، باعث ایجاد بار الکتریکی می‌شود. اگر سیستمی طراحی شود که تغییرات در این بار الکتریکی را حس کند، می‌تواند اثر انگشت را به‌درستی تشخیص دهد. اما مشکل آنجاست که ماده شفافی مثل اکسید قلع ایندیوم (ITO) – که برای حساس ساختن نمایشگر به لمس استفاده می‌شود – قادر به انجام این کار نیست؛ مقاومت ITO به قدری بالاست که نمی‌تواند اختلاف ناچیز در میزان بار الکتریکی را تشخیص دهد.

برای حل این مشکل، پژوهشگران کره‌ای نانوسیم‌های ظریف نقره (با شفافیت مناسب) را با مزوفیبرهایی از نقره (با مقاومت پایین) ترکیب کردند. طبق ادعای آنها، میزان حساسیت این ترکیب به اختلاف بار الکتریکی، 17 برابر حساسیت اکسید قلع ایندیوم است. همچنین، با توجه به مقاومت بسیار بالای این ترکیب در برابر خم شدن، برای استفاده در دیوایس‌هایی نظیر اسمارت‌فون و تبلت، گزینه خوبی خواهد بود.

منبع : Nature