Этот чип может сделать будущие телефоны тоньше и быстрее благодаря крошечным «землетрясениям».

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере, Университета Аризоны и Национальной лаборатории Сандиа разработали новое устройство, генерирующее контролируемые вибрации на поверхности микрочипа. Эти волны могут помочь будущим смартфонам стать тоньше, быстрее и эффективнее в обработке беспроводных сигналов.

Согласно исследовательской работе , они разработали фононный лазер на поверхностных акустических волнах (ПАВ), способный создавать «мельчайшие землетрясения, какие только можно себе представить». Вместо света этот лазер посылает механические волны, которые скользят по поверхности материала.

В современных телефонах для очистки некачественных беспроводных сигналов уже используются поверхностные акустические волны, но это требует множества компонентов. Новый подход направлен на то, чтобы уместить большую часть этой работы в одном компактном чипе, освобождая место и одновременно повышая производительность.

Как крошечные землетрясения могут изменить аппаратную часть телефонов

Микросхема построена послойно. В основании находится кремний, стандартная основа современной электроники. Сверху расположен ниобат лития, пьезоэлектрический материал, преобразующий электрические сигналы в механическое движение. Слой арсенида индия-галлия помогает ускорять электроны при протекании тока через устройство.

При включении питания конструкция генерирует поверхностные вибрации, которые отражаются друг от друга, усиливают друг друга и в конечном итоге распространяются контролируемым потоком, подобно тому, как лазер излучает свет. В настоящее время эти вибрации работают на частоте около одного гигагерца, что уже соответствует диапазону, используемому для беспроводной связи.

Исследователи считают, что эту конструкцию можно использовать на гораздо более высоких частотах, что откроет возможности для более быстрой обработки сигнала и более качественной фильтрации. Это может уменьшить потребность в нескольких радиокомпонентах внутри телефонов, что является одной из причин, почему современные устройства так компактно упакованы.

Помимо смартфонов, подобные вибрирующие чипы могут повлиять на то, как будет проектироваться будущее беспроводное оборудование, от носимых устройств до сетевого оборудования. Вместо того чтобы полагаться только на электроны, инженеры начинают использовать звукоподобные волны для более эффективной передачи информации.

Это также вписывается в более широкую тенденцию к переосмыслению способов управления тепловыделением и производительностью устройств, когда производители телефонов изучают возможности жидкостного охлаждения, заимствованных у ПК , и даже материалы на основе алмаза, которые могли бы обеспечить более низкую температуру и более высокую скорость работы будущих чипов .

Последний прорыв напоминает нам, что некоторые из следующих крупных достижений в области технологий будут связаны не с яркими экранами, а с невидимыми законами физики, незаметно изменяющими то, что помещается в наших карманах.

Статья "Этот чип может сделать телефоны будущего тоньше и быстрее благодаря крошечным 'землетрясениям'" впервые появилась на сайте Digital Trends .