新型声学材料让无线设备更小更高效

2024-08-15 00:00:00
共产党员·上 2024年6期
关键词:声子光束燃气

智能手机中大约有30个由特殊微芯片制成的压电滤波器,负责将无线电波转换成声波,再转换回无线电波。这些滤波器是前端处理器的一部分,在每次数据交换时,都需要进行多次声波和电磁波的转换,不仅产生损耗,还降低了设备性能。由于滤波器不能使用硅等常规材料制造,导致手机的物理尺寸远大于实际需求。

美国亚利桑那大学怀恩特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员,共同研发出一种能够操纵声子的新型合成材料。研究人员将高精度半导体材料和压电材料相结合,成功地在声子之间产生了非线性相互作用。这一成果与之前的声子放大器技术相结合,为智能手机和其他无线数据发射器等设备实现更小、更高效、更强大的性能提供了可能,有望打破当前射频处理硬件的物理尺寸限制。未来,人们或将迎来体积大幅缩小、信号覆盖更广、电池续航时间更长的通信设备。(来源:人民网)

催化式红外技术有望让烤箱不再用电

烤箱不再用电,在未来有望成为现实。江苏大学一团队基于自主研发的燃气催化式红外加热技术与装备,与某知名电器集团开展成果转化应用合作。

“这是一种新型热能转化形式,在国际上得到高度重视。”江苏大学食品物理加工研究院研究人员说,传统的红外装备都以电力作为能源,能耗较高,碳排放量较大,燃气催化式红外加热技术的原理是燃气和空气中的氧气借助贵金属的催化作用,在不燃烧的情况下被转化成二氧化碳和水,同时释放出红外线,“简单地说,就是找到了一种新的路径,让天然气不用转化为电,直接转化为红外线,能耗约是电红外的50%,具有高效、洁净、低价的优点”。

随着技术进步,燃气催化式红外加热技术还应用于多个领域。例如,在油漆烘干领域,与电红外烘干技术相比,该技术可节约能耗50%;在皮革加工领域,可实现皮革催化式红外固化,与传统方式相比,装备占地面积减少50%、耗气量降低61.3%。(来源:《中国科学报》)

新技术实现太赫兹波“绕障”传输

大多数用户可能使用Wi-Fi基站,让整个房间充满无线信号。无论用户移动到哪里,他们都能保持连接。但在更高频率下,信号将是定向光束。如果用户四处移动,该光束必须跟随才能保持连接。一旦移到光束之外或有物体阻挡,用户就不会收到任何信号。

美国布朗大学和莱斯大学研究人员通过创建太赫兹信号来规避这个问题。该信号可沿着障碍物周围的弯曲轨迹行进,而不是被障碍物阻挡。研究团队引入了自加速梁的概念。这些光束是电磁波的特殊配置,当它们穿过空间时会自然地向一侧弯曲。

团队设计了发射器,以便系统操纵电磁波的强度和时间。凭借这种操纵光的能力,研究人员可使波更有效地协同工作,以便在固体物体阻挡部分光束时维持信号。光束沿着发射器中的模式重新排列数据来适应阻挡。当一种模式被阻止时,数据传输将切换到下一种模式,从而保持信号链路完好无损。未来将可实现更快、更稳定的互联网连接。(来源:《科技日报》)

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