تقنية الرقاقة الصوتية قد تعيد تشكيل مستقبل الهواتف
في المستقبل القريب، قد تشهد الهواتف الذكية تحولًا جذريًا بفضل تقنية ثورية تعتمد على اهتزازات صوتية دقيقة يتم التحكم بها داخل الرقاقة نفسها.
كما طور باحثون من جامعة كولورادو بولدر وجامعة أريزونا ومختبرات سانديا الوطنية نوعًا جديدًا من رقائق الليزر الصوتي المتقدم، بحسب تقرير نشره موقع “interestingengineering”.
وبحسب الفريق البحثي، تعتمد التقنية على توليد موجات صوتية سطحية عالية التردد تشبه زلازل مجهرية تتحرك فقط على سطح شريحة صغيرة جدًا.
وعلميًا، تنتقل الموجات الصوتية السطحية عبر الطبقة العليا من المادة، وتحاكي سلوك الموجات الزلزالية لكن على نطاق مجهري غير مدمر.
وفي التطبيقات الحالية، تستخدم هذه الموجات كمرشحات دقيقة داخل الهواتف الذكية وأنظمة GPS والرادار لتنقية الإشارات من التداخل والتشويش.
كما تعتمد التقنيات التقليدية على عدة رقائق منفصلة، وتعمل عادة عند ترددات محدودة تقارب أربعة جيجاهرتز فقط.
وعلى نحو مبتكر، تقترح الدراسة استخدام ليزر صوتي يولد اهتزازات بدل الضوء، مستلهمًا مبدأ عمل مؤشرات الليزر الضوئية المعروفة.
ومن خلال هذا النهج، جرى دمج جميع المكونات داخل شريحة واحدة تعمل ببطارية بسيطة. مع تقليل التعقيد الهندسي بشكل ملحوظ.
وبحسب الباحثين، يتيح هذا التصميم الوصول إلى ترددات أعلى بكثير. مع تحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة مقارنة بالحلول الحالية.
وفي هذا السياق، صمم الجهاز ليحاكي ليزر الدايود المستخدم في التقنيات البصرية. حيث تضخم الاهتزازات الصوتية داخل بنية دقيقة.
وعمليًا، لا يتجاوز طول الشريحة نصف مليمتر، وتتكون من طبقات تشمل السيليكون ونيوبات الليثيوم الكهروضغطية ومواد لتعزيز تدفق الإلكترونات.
وبفضل هذا التكوين، تبدأ الاهتزازات بالتصاعد عند تشغيل البطارية. وقد نجح الباحثون في بلوغ تردد واحد جيجاهرتز مبدئيًا.
مستقبل الاتصالات
ومستقبليًا، يتوقع أن تصل التقنية إلى مئات الجيجاهرتز، ما يسمح بدمج المستقبلات والمرشحات والمرسلات اللاسلكية في شريحة واحدة.
ونتيجة لذلك، قد تصبح الهواتف أنحف بشكل ملحوظ، مع بطاريات تدوم لفترات أطول. وسرعات اتصال تتجاوز تقنيات الجيل الخامس الحالية.
كما تمهد هذه الرقاقة الصوتية الطريق لمرحلة جديدة من الابتكار. تعيد تعريف تصميم الهواتف الذكية وأدائها خلال السنوات القادمة.
Loading ads...
الرابط المختصر :
لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه
اقرأ أيضاً
