3D-tulostinten hinta putoaa pikku hiljaa tasolle, jossa ainakin oppilaitokset voivat sellaisee investoida. Vielä kun esineistä voisi ottaa 3D-kuvan ja lähettää sen tulostettavaksi. Mieluiten älypuhelimella. Caltechin tutkijat aikovat tehdä tästä visiosta totta.
Kalifornian teknillisen yliopiston tutkijat kehittivät NCI-kuvantamispiirin (nanophotonic coherent imager), joka on piipohjainen ja edullinen 3D-kuvapiiri. Se tuottaa tutkijoiden mukaan erittäin tarkkaan mitatun 3D-mallin kohteestaan. Lisäksi laite voidaan integroida älypuhelimeen.
Tavallinen digikamera tallentaa tietyn kuvapisteen valovoimakkuuden, mutta ei mitään informaatiota valon etäisyydestä kamerasta. NCI-piiri osaa tallentaa tarkasti myös tämän valopisteen suhteellisen etäisyyden.
Käytännössä jokainen NCI-anturin kuvapiste on erillinen interferometri, joka aistii valovoimakkuuden lisäksi signaalin vaiheen ja taajuuden. Mallinnettavaan kohteeseen suunnataan lidar- eli lasersäteitä. Niiden takaisinheijastama valo analysoidaan käytetyn aallonpituuden suhteen. Analyysin perusteella voidaan muodostaa 3D-malli kuvattavasta kohteesta, tutkijat selittävät.
Todellinen innovaatio liittyy interferometrien ahtaminen erittäin pieneen tilaan. Jokaisen lidar-elementin koko on vain muutamia satoja mikroneita. Tutkijoiden mukaan 16 tällaista detektoria voidaan istuttaa 300 x 300 mikronin piilastulle.
Ensimmäisessä versiossa piiri mallinsi vain 16 pikseliä. Jatkossa tavoitteena on toteuttaa muutaman sadan tuhannen pikselin 3D-kuvapiiri, jonka jälkeen tekniikan kaupallinen hyödyntäminen alkaisi olla järkevää.
Käyttökohteita 3D-kuvantamiselle löytyy paljon. Älypuhelimen 3D-tulostus on vain yksi mahdollinen. Tekniikka voidaan myös hyödyntää esimerkiksi automaattisissa autoissa estämään törmäyksiä.
Virtaamamittaus on monissa laitteissa kriittinen mutta usein ongelmallinen toiminto. Perinteiset mekaaniset anturit kuluvat ja jäävät sokeiksi pienille virtausnopeuksille. Ultraäänitekniikkaan perustuvat valmiit moduulit tarjoavat nyt tarkan, huoltovapaan ja helposti integroitavan vaihtoehdon niin kuluttaja- kuin teollisuussovelluksiin.