Революция в технологиях: новый микрочип сократит размеры и увеличит время работы гаджетов

Наступает эпоха значительных изменений в технологиях повседневного использования — от смартфонов до GPS-устройств.

По информации Valyuta.az, ученые разработали метод, который создает микроскопические колебания на микрочипах, напоминающие сейсмические волны, что позволяет уменьшить размеры беспроводных устройств и увеличить время работы батареи.

Исследование, проведенное инженерами Университета Аризоны и Университета Колорадо в Боулдере, основано на фононном лазере, генерирующем на чипах «поверхностные акустические волны» (SAW). Эти волны действуют как микроскопический аналог гигантских сейсмических волн, возникающих при трении тектонических плит друг о друга. В современных смартфонах подобные колебания уже используются для очистки сигналов и подавления шума, однако новая технология значительно повышает эффективность этого процесса.

В существующих технологиях для преобразования радиоволн в подобные колебания обычно требуются два отдельных чипа и внешний источник энергии. Исследователям удалось объединить этот сложный процесс в одном твердотельном чипе. Эта небольшая структура длиной всего 0,5 миллиметра изготовлена из многослойных материалов, включая кремний, ниобат лития и индий-галлиево-арсенид.

Система усиливает колебания внутри структуры посредством их отражения вперед-назад, аналогично принципу усиления света между зеркалами в диодном лазере. Это позволяет свести к минимуму потери энергии и сохранить мощность сигнала.

В то время как традиционные средства обработки сигналов ограничены диапазоном частот около 4 гигагерц, новая система на основе «сейсмических волн» способна работать с частотами от 1 гигагерца и потенциально до сотен гигагерц. Это означает, что будущие беспроводные устройства смогут обрабатывать информацию быстрее и выполнять больше функций на меньшей площади.

Исследователи характеризуют этот фононный лазер как «последний падающий домино». С массовым производством технологии станет возможным изготавливать на одном чипе все компоненты, необходимые для радиопередатчиков или смартфонов, на базе этой единой технологии. Это новшество сулит появление более тонких, быстрее заряжающихся и обладающих лучшим качеством сигнала устройств в ближайшем будущем.

Паша Мамедли