科羅拉多大學博爾德分校(University of Colorado Boulder,CU Boulder)、亞利桑那大學(University of Arizona)及桑迪亞國家實驗室(Sandia National Laboratories)的研究人員最近開發出一種新型微晶片,該晶片能產生微小的震動,這個技術有望徹底改變未來智慧手機的設計。這種名為表面聲波(Surface acoustic wave,SAW)光子雷射光的裝置,能夠在晶片表面上產生控制的震動,進而使智慧手機變得更薄、更快,並提高無線信號的處理效率。
根據研究報告,這種光子雷射光能夠創造出「微小的地震」,而不是傳統的光線,這種雷射發射的機械波在材料表面上滑行。現有的手機已經依賴表面聲波來清理雜亂的無線信號,但這需要多個組件,而這種新方法旨在將大部分工作壓縮到一個緊湊的晶片中,進而釋放出更多空間並提高性能。
該晶片由多層結構組成,底層是矽,這是現代電子裝置的標準基礎。上面是鈮酸鋰,這是一種壓電材料,能將電信號轉換為機械運動。還有一層砷化銦鎵,當電流流過裝置時,能加速電子。
當晶片通電後,結構會產生表面震動,這些震動相互增強,最終以受控的方式釋放出來,類似於雷射釋放光線。這些震動目前的運行頻率約為1 Gigahertz,已經達到無線通訊所需的範圍。研究人員相信,這個設計可以推向更高的頻率,進而開啟更快的信號處理和更清晰的過濾,這將減少手機內部多個無線組件的需求,這也是現代裝置緊湊設計的一個原因。
除了智慧手機,這種震動晶片還可能影響未來無線硬體的設計,從可穿戴裝置到網路裝置。工程師們開始利用類似聲波的波動來更高效地傳遞訊息,而不僅依賴電子。
這個突破也符合更廣泛的趨勢,即重新思考裝置如何管理熱量和性能,手機製造商正在探索從個人電腦借用的液體冷卻技術,甚至使用基於鑽石的材料來保持未來晶片的冷卻和快速運行。
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(首圖來源:shutterstock)






