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多地公布2025年重大項(xiàng)目投資計(jì)劃,，涵蓋制造業(yè),、[詳細(xì)]
又一結(jié)合 新型聲學(xué)材料讓無線設(shè)備更小更高效,！
2024年05月13日 13:48:21
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8751
據(jù)最新一期《自然·材料》雜志報(bào)道，美國亞利桑那大學(xué)懷恩特光學(xué)科學(xué)學(xué)院和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的科研人員,，共同研發(fā)出一種能夠操縱聲子的新型合成材料,。這種材料被認(rèn)為是聲學(xué)應(yīng)用中的一次重大突破。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】功能強(qiáng)大的手機(jī),，已然成為隨身的智能助手,。未來，它會(huì)變成什么樣,？這在很大程度上依賴于材料科學(xué)的進(jìn)步。比如,，利用二維材料作為手機(jī)芯片,，有望使手機(jī)打破摩爾定律的束縛，變得運(yùn)行更快,、能耗更低,；使用光伏材料作為手機(jī)外殼，有望使手機(jī)隨時(shí)借助陽光充電,。
智能手機(jī)中大約有30個(gè)由特殊微芯片制成的壓電濾波器,，負(fù)責(zé)將無線電波轉(zhuǎn)換成聲波，再轉(zhuǎn)換回?zé)o線電波,。這些濾波器是前端處理器的一部分,，在每次數(shù)據(jù)交換時(shí)，都需要進(jìn)行多次聲波和電磁波的轉(zhuǎn)換,，不僅產(chǎn)生損耗,，還降低了設(shè)備性能。由于濾波器不能使用硅等常規(guī)材料制造,，導(dǎo)致手機(jī)的物理尺寸遠(yuǎn)大于實(shí)際需求,。
據(jù)最新一期《自然·材料》雜志報(bào)道,，美國亞利桑那大學(xué)懷恩特光學(xué)科學(xué)學(xué)院和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的科研人員，共同研發(fā)出一種能夠操縱聲子的新型合成材料,。這種材料被認(rèn)為是聲學(xué)應(yīng)用中的一次重大突破,。
研究人員將高精度半導(dǎo)體材料和壓電材料相結(jié)合，成功地在聲子之間產(chǎn)生了非線性相互作用,。這一成果與之前的聲子放大器技術(shù)相結(jié)合,，為智能手機(jī)和其他無線數(shù)據(jù)發(fā)射器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)更小、更高效,、更強(qiáng)大的性能提供了可能,。
在這項(xiàng)研究中，研究人員成功展示了聲子的非線性行為,。他們發(fā)現(xiàn),，在這種新型聲學(xué)材料中，一束聲子能夠影響另一束聲子的頻率,。更重要的是,，聲子可以通過類似于晶體管電子設(shè)備的方式進(jìn)行操縱，這在過去是無法實(shí)現(xiàn)的,。
相關(guān)研究人員表示,，將所有射頻前端組件集成在一個(gè)芯片上，有望將智能手機(jī)和其他無線通信設(shè)備的尺寸縮小至原來的百分之一,。該團(tuán)隊(duì)已在微電子尺度的設(shè)備上完成了原理驗(yàn)證,。
新研發(fā)的聲學(xué)材料通過使聲子之間發(fā)生相互作用，有望打破當(dāng)前射頻處理硬件的物理尺寸限制,。未來,，人們或?qū)⒂瓉眢w積大幅縮小、信號(hào)覆蓋更廣,、電池續(xù)航時(shí)間更長的通信設(shè)備,。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
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