Ngoài ra, nhiều thiết bị còn cồng kềnh và đắt đỏ. Mới đây, một nhóm nghiên cứu đã công bố trên tạp chí Nature về việc phát triển cảm biến hình ảnh 4D trên chip, có khả năng tạo bản đồ 3D đồng thời theo dõi tốc độ của vật thể chuyển động.

Cảm biến tích hợp trên chip

Các nhà khoa học đã chế tạo một mảng tiêu điểm (FPA) gồm 61.952 điểm ảnh khắc trực tiếp trên chip silicon. Mỗi điểm ảnh vừa phát vừa thu tín hiệu laser, khác với nhiều hệ thống LiDAR truyền thống vốn phải tách riêng bộ phát và bộ thu.

Điểm đặc biệt là chip sử dụng chùm laser liên tục thay vì xung ngắn. Nhờ đó, nó phát hiện được những thay đổi rất nhỏ trong tần số sóng ánh sáng, cho phép tính toán khoảng cách và tốc độ cùng lúc.

Đo khoảng cách và tốc độ tức thời

Trong thử nghiệm, chip đã quét và dựng lại bản đồ 3D của các căn phòng ở khoảng cách từ 6 đến 11 mét. Khi hướng về một tòa nhà cách 65 mét, hệ thống vẫn ghi nhận chi tiết như cửa sổ và ban công. Với bài kiểm tra trên một đĩa quay, chip đo được tốc độ ngay lập tức.

Tác giả chính Remus Nicolaescu cho biết: “Đây là lần đầu tiên một mảng FPA quy mô lớn được tích hợp đầy đủ điện tử trên chip, mở ra cấu trúc chi phí phù hợp để phổ biến rộng rãi.”

Ứng dụng tiềm năng

Nhóm nghiên cứu vẫn đang cải thiện độ phân giải và phạm vi hoạt động. Khi rời khỏi phòng thí nghiệm, công nghệ này không chỉ hỗ trợ robot và drone mà còn có thể nâng cấp máy ảnh kỹ thuật số, kể cả camera trên điện thoại.

Nguồn: Francesca Fabiana Settembrini et al., A large-scale coherent 4D imaging sensor, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10183-6.