Amerikkalaisen Northeastern Universityn tutkijat professori Nian Sunin johdolla ovat kehitelleet täysin uutta lähestymistapaa antennien suunnitteluun. Kehitystyö antaa tutkijoille mahdollisuuden rakentaa antenneja, jotka ovat jopa tuhat kertaa pienempiä kuin tällä hetkellä käytettävissä olevat antennit.
Sähkömagneettisilla aalloilla on suhteellisen pitkä aallonpituus ja antennien on oltava tietyn kokoinen toimiakseen tehokkaasti sähkömagneettisen säteilyn parissa. Niiden sijaan tutkijat suunnittelivat antennit akustiselle resonanssille. Niiden aallot ovat noin 10 tuhatta kertaa pienempiä kuin sähkömagneettiset aallot. Tämä tarkoittaa antennia, joka on yksi tai kaksi suuruusluokkaa pienempi kuin nykyisin saatavilla olevat kompakteimmat antennit.
Koska akustisella resonanssilla ja sähkömagneettisilla aalloilla on sama taajuus, uudet antennit toimisivat edelleen matkapuhelimissa ja muissa langattomissa viestintälaitteissa.
Teknisesti tutkijat toteuttivat nanomekaanisia magnetosähköisiä (ME) antenneja, joiden perustana on ripustettu ferromagneettinen/pietsosähköinen heterokalvo. Vastaanotossa nämä antennit tunnistavat sähkömagneettisten aaltojen magneettikentät ja tuottavat pietsosähköisen antojännitteen. Lähetettäessä pietsomekaniikka stimuloi ferromagneettiseen kalvoon magneettisia värähtelyjä ja sitä kautta sähkömagneettisia aaltoja.
Antenni voi olla hyvin pieni, koska akustiset aallot kulkevat kalvossaan hitaammin kuin vastaavat sähkömagneettiset aallot. Esimerkiksi yhden gigahertsin taajuinen aalto - joka liikkuu valonopeudella - kulkee sekunnissa 30 senttimetriä. Mutta ohutkalvon värähdellessä samalla taajuudella liikahdus on vain muutama sata nanometriä.
Pienillä antenneilla on suuria mahdollisuuksia paitsi esineiden internetin laitteille myös erityisesti biolääketieteessä. Professori Sunin mukaan eräs sovellus olisi neurokirurgiaan liittyvä antenni, joka voi tuntea neuronin käyttäytymistä syvällä aivoissa.
- Millimetrin tai jopa mikrometrin kooltaan oleva antenni tekisi biolääketieteellisen implantoinnin helpommaksi. Kudosvaurioita tulisi paljon vähemmän, toteaa Nian Sun.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 22.9.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
