Това открие може да доведе до създаването на смартфони с дебелина и размер на кредитна карта
Докато светът към този момент е учуден от смарт телефоните, едно изобретение има капацитета да раздруса още повече пространството на безжичната връзка. То ще помогне за основаването на смарт телефони, които могат да бъдат дребни и тънки колкото кредитна карта.
Откритието е обвързвано с нов клас синтетични материали, които могат да манипулират фонони. За подтекст, фононите са частици, които могат да предават високочестотни трептения, сходни на звука.
Заслугата за това изобретение е на Колежа по оптични науки „ Wyant “ към Университета на Аризона и на Националните лаборатории „ Sandia “. Според откривателите този пробив в региона на фонониката може да направи безжичните устройства по-малки, по-мощни и по-енергийно ефикасни.
Проблемът със сегашните смарт телефони
„ В един смарт телефон има към 30 филтъра, чиято единствена задача е да трансформират радиовълните в звукови и назад. “
споделя Мат Айхенфийлд, старши създател на проучването
Тези филтри преобразуват радиовълните, които употребявате за диалози и данни, в звукови талази, които процесорът на устройството „ схваща “ и назад. Тези филтри обаче са направени от профилирани материали, разнообразни от главните, от които е основан процесорът. Поради това противоречие на материалите, смарт телефоните са обемисти.
Тази разлика в материалите води и до известна загуба на сигнал по време на процеса на превръщане, което може да се отрази на качеството на позвъняванията или скоростта на данните.
За да решат тези проблеми, откривателите са комбинирали най-съвременни материали, с цел да основат „ великански фононни нелинейности “.
Този пробив им разрешава да манипулират фононите (звуковите вълни), както лазерите манипулират светлината. Това е довело до доста по-прецизен надзор върху фотоните. Като манипулират фононите по тези нови способи, учените считат, че могат да заменят обемистите елементи в нашите смарт телефони, които се занимават с преобразуването на сигнала.
За тази цел откривателите употребяват композиция от два специфични материала: литиев ниобат и тъничък пласт полупроводник от индиев галиев арсенид.
Литиевият ниобат е необятно публикуван материал, който към този момент се употребява във филтрите на смарт телефоните. Той е добър в преобразуването на електрически сигнали в звукови талази (и обратно). Той обаче не е ефикасен при манипулирането им. В същото време полупроводникът от индий-галиев арсенид играе решаваща роля в основаването на „ великански фононни нелинейности “.
Чрез деликатно утайване на тези два материала откривателите са основали среда, в която звуковите талази могат да бъдат манипулирани с невиждана точност.
„ Когато комбинирахме тези материали по верния метод, успяхме пробно да получим достъп до нов режим на фононна нелинейност. “
споделя Лиза Хакет от Sandia, водещ създател на публикацията
Това разрешава на откривателите да основат устройства, които могат да извършват същите функционалности като обемистите филтри в смарт телефона ви – разбъркване на сигнали, пречистване на шума и увеличаване на слаби сигнали. Но те могат да вършат всичко това на един чип, като употребяват звукови талази вместо електричество.
„ Това значи, че имаме път напред към изобретяването на високоефективна техника за изпращане и приемане на радиовълни, която е по-малка, в сравнение с в миналото е било допустимо. “
добавя Хакет
Потенциално влияние
Ползите не се изчерпват с размера. Звуковите устройства ще бъдат по-енергийно ефикасни, което значи, че дребните и тънки смарт телефони ще устоят доста по-дълго с едно зареждане.
Тази технология може да докара и до основаването на по-малки и по-прецизни медицински датчици, които да революционизират опазването на здравето, или до ултраефективни безжични мрежи, които да управляват самоуправляващите се коли.
„ Ефективната нелинейност, която може да се генерира с тези материали, е стотици или даже хиляди пъти по-голяма, в сравнение с е било допустимо преди, което е безумно. “
изрази мнение Айхенфийлд
