Revolučný čip namiesto svetla pracuje s riadenými mechanickými mikrovibráciami

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Čip generuje mechanické vibrácie namiesto svetelných lúčov.

• Nová technológia umožní výrobu tenších a rýchlejších telefónov.

• Zariadenie nahrádza zložité vnútorné komponenty jedným riešením.

Tím vedcov predstavil revolučný čip, ktorý namiesto svetla pracuje s riadenými mechanickými vibráciami. Toto zariadenie, nazývané fonónový laser, produkuje takzvané povrchové akustické vlny, čím v mikroskopickom meradle simuluje drobné zemetrasenia. Inovácia sľubuje transformáciu bezdrôtovej komunikácie v smartfónoch a ďalších elektronických zariadeniach.

Vďaka nemu bude možné výrazne znížiť závislosť na množstve rôznych interných komponentov, ktoré dnes zaberajú miesto. Konštrukcia čipu pozostáva z niekoľkých strategických vrstiev, ktoré spolupracujú na generovaní presného signálu.

Základ tvorí kremík, na ktorom je nanesená vrstva niobátu lítneho, čo je piezoelektrický materiál schopný meniť elektrinu na pohyb. Poslednou vrstvou je arzenid gália a india, ktorý urýchľuje elektróny pre produkciu dokonale kontrolovaných vĺn.

Zariadenie pracuje na frekvencii okolo jednej gigahertz, čo je pásmo bežne využívané v súčasných bezdrôtových sieťach. Vedci predpokladajú, že v budúcnosti dokážu posunúť frekvenčný rozsah ešte vyššie pre potreby rýchlejšieho spracovania signálu.

Integrácia tohto čipu do mobilných telefónov by dramaticky znížila ich vnútornú komplexnosť. Nahradením viacerých filtrov a generátorov signálu jediným kompaktným riešením vznikne priestor pre väčšie batérie alebo tenší dizajn. Telefóny budú vďaka efektívnejšiemu spracovaniu dát nielen rýchlejšie, ale aj energeticky úspornejšie.

Nová technológia prináša aj vylepšenia v oblasti manažmentu tepla, čo je pri čoraz výkonnejších procesoroch kľúčová výzva. Vibrujúci povrch čipu sa dobre dopĺňa s modernými trendmi, ako sú kvapalinové chladenie alebo materiály na báze diamantu.

Tieto kombinácie umožnia zariadeniam udržiavať špičkový výkon po dlhšiu dobu bez prehrievania. Používatelia tak získajú smartfóny, ktoré sa nebudú zadrhávať ani pri graficky náročných hrách či náročnom multitaskingu. Hoci vizuálne atraktívne prvky ako kamery či displeje často pútajú viac pozornosti, tento fonónový laser mení základy spotrebnej elektroniky.

Práve jemné fyzikálne inovácie na úrovni mikrovibrácií určia, kam sa bude uberať ďalší vývoj prenosných zariadení. Kompaktnosť a efektivita sú vlastnosti, po ktorých dopyt neustále rastie. V súvislosti s nástupom sietí piatej a šiestej generácie je potreba precízneho filtrovania signálu dôležitejšia než kedykoľvek predtým.

Povrchové akustické vlny sú ideálnym kandidátom na riešenie preťaženia frekvenčných pásem. Výskumníci veria, že ich riešenie nájde uplatnenie nielen v telefónoch, ale aj v systémoch pre autonómne vozidlá a internet vecí. Každá ušetrená časť milimetra v konštrukcii zariadenia otvára inžinierom nové možnosti pre ďalšie inovácie.

Budúcnosť výkonnejšej elektroniky sa tak paradoxne skrýva v mechanickom pohybe na atómovej úrovni. Schopnosť kontrolovať tieto miniatúrne vibrácie s extrémnou presnosťou mení spôsob, akým stroje komunikujú so svetom. Čaká nás éra zariadení, ktoré sú nielen menšie, ale disponujú výpočtovou silou, o ktorej sme doteraz len snívali.  

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ:

Čip generujúci mikrovibrácie umožní výrobu rýchlejších a tenších smartfónov vďaka výraznému zníženiu počtu potrebných komponentov.

^{Zdroj: techtimes.com foto: depositphotos.com}