دستگاه‌های میکروسکوپی که می‌توانند به دستگاه‌های تلفن همراه کوچکتر منجر شوند
برای امکان‌پذیر ساختن ارتباطات مدرن، دستگاه‌های تلفن همراه امروزی از قطعاتی استفاده می‌کنند که از امواج صوتی (ارتعاشات) برای فیلتر کردن یا به تاخیر انداختن سیگنال‌ها استفاده می‌کنند.
با این حال، راه‌حل‌های فعلی دارای عملکردهای محدودی هستند که از کوچک‌سازی بیشتر دستگاه‌های تلفن همراه جلوگیری می‌کند و پهنای باند ارتباطی موجود را محدود می‌کند.
اکنون یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی کیارا دارائو، استاد مهندسی مکانیک کالتک، نسخه‌های جدیدی از این قطعات را با توانایی‌هایی که تجسم‌های قبلی نداشتند، توسعه داده‌اند.
این قطعات که به عنوان دستگاه‌های فونونیک شناخته می‌شوند، می‌توانند در انواع جدیدی از حسگرها، فناوری‌های بهبود یافته تلفن همراه در فیزیک کاربردی و محاسبات کوانتومی کاربرد پیدا کنند.
دستگاه های فونونیک شامل قطعاتی هستند که بسیار سریع می‌لرزند و تا ده‌ها میلیون بار در ثانیه به جلو و عقب حرکت می‌کنند.
تیم این دستگاه‌ها را با ایجاد درام‌های نیترید سیلیکونی که فقط 90 نانومتر ضخامت دارند، توسعه دادند.
(موی انسان حدود هزار برابر ضخیم‌تر است.) طبل‌ها به صورت شبکه‌هایی چیده شده‌اند، با الگوهای شبکه‌ای مختلف که خواص متفاوتی دارند.
دارائو، همراه با محقق پیشین فوق دکترای کالتک، جین‌وونگ چا، نشان دادند که آرایه‌هایی از این درام‌ها می‌توانند به عنوان فیلترهای قابل تنظیم برای سیگنال‌های فرکانس‌های مختلف عمل کنند.
آنها همچنین نشان دادند که این دستگاه‌ها می‌توانند مانند دریچه‌های یک طرفه برای امواج با فرکانس بالا عمل کنند.
توانایی انتقال امواج تنها در یک جهت با کاهش تداخل، به قوی‌تر ماندن سیگنال کمک می‌کند.
چا و دارائو می‌گویند که این یافته‌ها فرصت‌هایی را برای طراحی دستگاه‌های جدید – مانند ترانزیستورهای صوتی و جداکننده‌های فرکانس رادیویی – بر اساس فونون‌ها به جای الکترون باز می‌کند.
یافته‌های آنها در دو مقاله منتشر شده در مجله Nature Nanotechnology و “Nature” منتشر شده است.
لینک مفید:دستورالعمل جدید در صفحه تلفن همراه می تواند احتمال شکستن شیشه را کاهش دهد
تاریخ:1404/1/19
مهسانعمتی
