Prototyp Scanner liest geschlossenes Buch

Ein neues Gerät kann die obersten Seiten eines Buchs lesen - ohne es aufzuschlagen. Es benutzt dabei Strahlung, die viele vom Sicherheitscheck am Flughafen kennen.

Papierstoß unter dem MIT-Scanner
Courtesy of Barmak Heshmat

Papierstoß unter dem MIT-Scanner


Wertvolle, alte Bücher würden Bibliothekare am liebsten gar nicht anrühren. Aber um sie zu lesen oder auch zu fotografieren, muss man sie zwingend aufklappen. Ein von Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelter Scanner könnte das eines Tages ändern.

Das Gerät sendet Strahlung aus, die von den Seiten eines geschlossenen Buches teils reflektiert wird. Mithilfe spezieller Software ist es Barmak Heshmat und seinen Kollegen nun gelungen, aus der aufgefangenen Strahlung Buchstaben zu rekonstruieren, die auf den Seiten aufgedruckt waren.

Noch handle es sich um einen Prototypen, betonen die Forscher. Aber es gehe zunächst auch vor allem darum, die Machbarkeit eines solchen Buchscanners zu zeigen. Über ihre Entwicklung berichten die Forscher im Fachblatt "Nature Communication".

"Das Metropolitan Museum in New York hat großes Interesse gezeigt", sagte Heshmat. Das System könne nicht nur zum Lesen alter, empfindlicher Bücher genutzt werden, sondern auch in der Industrie, etwa zum Überprüfen von Beschichtungen.

Wie beim Nacktscanner

Der Scanner nutzt Terahertz-Strahlung, die auch bei Körperscannern zum Einsatz kommt, mit denen Passagiere auf Flughäfen kontrolliert werden. Die Wellen liegen im Bereich zwischen Infrarotstrahlung und Mikrowellen.

Die von den Scannern ausgesandten Wellen durchdringen problemlos Kleidung, werden aber von der Haut reflektiert. Die reflektierte Strahlung erlaubt somit einen Blick unter die Kleidung - dort Verstecktes wird sichtbar. Daher auch der Name Nacktscanner.

Verrauschtes Signal

Der nun beschriebene Buchscanner funktioniert ähnlich, nur dass dabei sogar unterschiedlich tief analysiert werden kann. Zwischen den einzelnen Seiten eines Buches befinde sich eine extrem dünne Luftschicht, an der Terahertz-Wellen reflektiert würden, schreiben die MIT-Forscher.

Wenn man ein Buch mit einem Terahertz-Puls beschieße, werde die Strahlung teils absorbiert, teils reflektiert, teils gehe die Strahlung auch zwischen Seiten hin und her, bevor sie auf der Sensorfläche lande. Papiersegmente ohne Farbe verhalten sich dabei nach Angaben der Forscher minimal anders als bedruckte Stellen.

Das aufgefangene Signal enthält viel Rauschen und Störsignale - aber dank aufwendiger Filterung per Software ist es den Forschern offenbar gelungen, einzelne Buchstaben auszulesen. Weil das Gerät auch die Laufzeiten der aufgefangenen Strahlungspulse auswertet, können die Wissenschaftler sogar die Eindringtiefe berechnen und somit die Seitenzahl bestimmen.

Limit derzeit bei neun Seiten

Für ihren Test hatten die Forscher Papierblätter mit jeweils einem Buchstaben bedruckt und übereinander gelegt. Bislang kann der Prototyp aber nur neun Seiten übereinander auslesen.

Wird der Papierstoß dicker, sind die von den unteren Blättern reflektierten Signale zu schwach, um sie aus dem Rauschen herauszufiltern. Man hoffe aber, mit einer stärkeren Strahlungsquelle und besseren Sensoren schon bald noch tiefer in Papierstapel schauen zu können, schreiben die Forscher.

hda



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