Технологии благополучия: однопиксельная ТГц-камера, считывающая стресс человека
При исследовании электромагнитных спектров человека ученые преимущественно делают упор на инфракрасный диапазон. Однако недавно было обнаружено, что человек излучает и в терагерцовом диапазоне частот. Это открытие позволит определять физиологическое и психическое состояние человека, диагностируя полученный сигнал дистанционно. В 2007 году были продемонстрированы изображения протоков потовых желез человека, имеющих спиральную форму. На основе этих данных было выдвинуто предположение, что потовые протоки могут работать как низкодобротные терагерцовые спиральные антенны. Вследствие этого коэффициент отражения кожи в терагерцовом диапазоне частот связан с психологическим состоянием человека.
Исследование терагерцового излучения эпидермы человека под воздействием ментальной нагрузки проводилось Романом Ожеговым с командой ученых в рамках стратегического проекта «Успех и самостоятельность человека в меняющемся мире». Эксперимент проводился с помощью установки, в основе которой лежит сверхпроводниковый интегральный приемник (СИП). С его помощью регистрировалось изменение радиояркостной температуры ладони человека под действием психологической нагрузки на частоте 507 ГГц. Также на руку испытуемого исследователи крепили датчик кожно-гальванической реакции для отслеживания реакции нервной системы на напряжение, а также термометр и пульсоксиметр для контроля пульса и содержания кислорода в крови.
Испытания были проведены на 90 мужчинах и женщинах в возрасте от 18 до 37 лет. Полученная информация вместе с разработанной однопиксельной ТГц-камерой на основе сканатора в дальнейшем были использована для создания терагерцовых изображений. Исследователи получили изображения лиц пяти добровольцев на частоте 500 ГГц, которые показали, что во время нервного напряжения у испытуемых наблюдается выбросы в области переносицы и надбровных дуг.
Результаты показали, что человеческая кожа излучает в терагерцовом диапазоне частот, причем интенсивность излучения зависит от ментального состояния человека. В дальнейшем установка вместе с ТГц-камерой может использоваться для определения стресса у человека. В частности, устройство может быть полезно для распознавания злоумышленников на основании спектра излучения.