Dispositius microscòpics que controlen les vibracions.

Per fer possibles les comunicacions modernes, els actuals dispositius mòbils utilitzen components que utilitzen ones acústiques (vibracions) per filtrar o retardar senyals. 

Font: Internapc.

Tanmateix, les solucions actuals tenen funcionalitats limitades que impedeixen una miniaturització addicional dels dispositius mòbils i restringeixen l'ample de banda de la comunicació disponible.

Ara, un equip de recerca liderat per Chiara Daraio, professor d'enginyeria mecànica de Caltech, ha desenvolupat noves versions d'aquests components amb habilitats que no es tenien en versions anteriors. Els components, coneguts com a dispositius fonònics, podrien trobar usos en nous tipus de sensors, tecnologies millorades per la telefonia mòbil, la física aplicada i la informàtica quàntica.

Font: Intechopen_books

Els dispositius fonònics inclouen peces que vibren extremadament ràpid, en valors propers a desenes de milions de vegades per segon. L'equip va desenvolupar aquests dispositius creant una bateria de nitrur de silici que només tenia 90 nanòmetres de gruix. (Un cabell humà és aproximadament mil vegades més gruixut). Els 'tambors' estan disposats en xarxes, amb diferents patrons  tenen diferents propietats.

Daraio, juntament amb l'ex-becari post-doctoral de Caltech, Jinwoong Cha, va demostrar que les matrius d'aquests tambors poden actuar com a filtres sintonitzables per a senyals de freqüències diferents. També van demostrar que els dispositius poden actuar com a vàlvules d'una sola via per a ones d'alta freqüència. La capacitat de transmetre ones en una sola direcció ajuda a mantenir el senyal més fort reduint la interferència.

Aquests descobriments obren oportunitats per dissenyar nous dispositius -com ara els transistors fonètics i els aïlladors de radiofreqüència- basats en fonons en comptes d'electrons.

Els seus resultats apareixen en dos articles publicats a la revista Nature Nanotechnology ("Electrical tuning of elastic wave propagation in nanomechanical lattices at MHz frequencies") i Nature ("Experimental realization of on-chip topological nanoelectromechanical metamaterials").

Font: Institut de Tecnologia de Califòrnia