Май 18, 2023
Новый микрочип соединяет два метода, удостоенных Нобелевской премии
Физики из Делфтского технологического университета создали новую технологию на микрочипе, впервые объединив два метода, удостоенных Нобелевской премии. Этот микрочип может измерять расстояния в материалах с высокой точностью — например, под водой или для медицинской визуализации.
Поскольку технология использует не свет, а звуковые колебания, ее можно использовать для высокоточных измерений положения в непрозрачных материалах. Этот прибор может привести к появлению новых методов мониторинга климата Земли и здоровья человека. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Простая и маломощная технология
Микрочип состоит в основном из тонкого керамического листа, имеющего форму батута. Этот батут имеет отверстия для улучшения взаимодействия с лазерами, а его толщина в 1000 раз меньше толщины волоса. Будучи бывшим кандидатом наук в лаборатории Ричарда Норта, Матисс де Йонг изучал маленькие батуты, чтобы выяснить, что произойдет, если направить на них простой лазерный луч.
Поверхность батута начала интенсивно вибрировать. Измеряя отраженный лазерный свет от вибрирующей поверхности, команда заметила картину колебаний в форме гребня, которую они не видели раньше. Они поняли, что гребень батута функционирует как линейка для точного измерения расстояния.
Эта новая технология может быть использована для измерения положения материалов с помощью звуковых волн. Ее особенность заключается в том, что она не требует точного оборудования и поэтому проста в изготовлении.
«Для этого нужно только вставить лазер, и больше ничего. Нет необходимости в сложных контурах обратной связи или в настройке определенных параметров, чтобы заставить нашу технологию работать правильно. Это делает ее очень простой и маломощной технологией, которую гораздо легче миниатюризировать на микрочипе», — говорит Норте. «Как только это произойдет, мы действительно сможем разместить эти микрочиповые датчики где угодно, учитывая их малый размер».
Новая технология основана на двух несвязанных между собой методах, удостоенных Нобелевской премии, — оптической ловушке и частотных гребенках. Норте говорит: «Интересно то, что обе эти концепции обычно связаны со светом, но эти области не имеют реального пересечения. Мы уникальным образом объединили их, чтобы создать простую в использовании технологию микрочипов, основанную на звуковых волнах. Эта простота использования может иметь значительные последствия для того, как мы измеряем окружающий нас мир».
More Details