ไมโครชิปใหม่เชื่อมโยงสองเทคนิคที่ได้รับรางวัลโนเบล

เทคโนโลยีที่เรียบง่ายและใช้พลังงานต่ำ ไมโครชิปส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นเซรามิกบาง ๆ ที่มีรูปร่างเหมือนแทรมโพลีน แทรมโพลีนนี้มีลวดลายเป็นรูเพื่อเพิ่มปฏิสัมพันธ์กับเลเซอร์ และมีความหนาน้อยกว่าความหนาของเส้นผมประมาณ 1,000 เท่า ในฐานะอดีตผู้สมัครระดับปริญญาเอกในห้องทดลองของ Richard Norte Matthijs de Jong ได้ศึกษาแทรมโพลีนขนาดเล็กเพื่อหาว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากพวกเขาชี้ลำแสงเลเซอร์ธรรมดาไปที่พวกเขา พื้นผิวของแทรมโพลีนเริ่มสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง การวัดแสงเลเซอร์ที่สะท้อนจากพื้นผิวที่สั่นสะเทือน ทีมงานสังเกตเห็นรูปแบบการสั่นสะเทือนในรูปหวีที่พวกเขาไม่เคยเห็นมาก่อน พวกเขาตระหนักว่าลายเซ็นของแทรมโพลีนที่มีลักษณะคล้ายหวีทำหน้าที่เป็นไม้บรรทัดสำหรับการวัดระยะทางที่แม่นยำ เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถใช้ในการวัดตำแหน่งของวัสดุโดยใช้คลื่นเสียง สิ่งที่ทำให้พิเศษคือไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีความแม่นยำ ดังนั้นจึงผลิตได้ง่าย "ต้องใช้เพียงการใส่เลเซอร์เท่านั้น และไม่ต้องทำอะไรอย่างอื่นอีก ไม่จำเป็นต้องวนรอบป้อนกลับที่ซับซ้อนหรือปรับพารามิเตอร์บางอย่างเพื่อให้เทคโนโลยีของเราทำงานได้อย่างถูกต้อง สิ่งนี้ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่เรียบง่ายและใช้พลังงานต่ำ ซึ่งง่ายต่อการย่อส่วน บน ไมโครชิป " Norte กล่าว "เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น เราสามารถวางเซ็นเซอร์ไมโครชิปเหล่านี้ได้ทุกที่ ด้วยขนาดที่เล็ก" การผสมผสานที่ไม่ซ้ำใคร เทคโนโลยีใหม่นี้มีพื้นฐานมาจากเทคนิคที่ได้รับรางวัลโนเบล 2 เทคนิค ซึ่งเรียกว่าการดักจับด้วยแสงและหวีความถี่ Norte: "สิ่งที่น่าสนใจคือโดยทั่วไปแล้วแนวคิดทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับแสง แต่ฟิลด์เหล่านี้ไม่มีการทับซ้อนกันจริง ๆ เราได้รวมเข้าด้วยกันอย่างมีเอกลักษณ์เพื่อสร้างเทคโนโลยีไมโครชิปที่ใช้งานง่ายโดยอาศัยคลื่นเสียง ความง่ายนี้ การใช้งานอาจมีนัยสำคัญต่อการวัดโลกรอบตัวเรา" เสียงหวือหวา เมื่อนักวิจัยชี้ลำแสงเลเซอร์ไปที่แทรมโพลีนขนาดเล็ก พวกเขาตระหนักว่าแรงที่เลเซอร์กระทำกับแทรมโพลีนนั้นกำลังสร้างการสั่นสะเทือนแบบโอเวอร์โทนในเมมเบรนของแทรมโพลีน "แรงเหล่านี้เรียกว่ากับดักแสง เพราะสามารถดักจับอนุภาคในจุดเดียวโดยใช้แสง เทคนิคนี้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 2018 และช่วยให้เราจัดการกับอนุภาคที่เล็กที่สุดได้ด้วยความแม่นยำสูงสุด" Norte อธิบาย "คุณสามารถเปรียบเทียบเสียงหวือหวาในแทรมโพลีนกับโน้ตเฉพาะของไวโอลินได้ โน้ตหรือความถี่ที่ไวโอลินสร้างขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณวางนิ้วบนสาย หากคุณแตะสายเพียงเบาๆ แล้วเล่นด้วยคันชัก คุณสามารถสร้าง overtones ชุดของโน้ตที่ความถี่สูง ในกรณีของเรา เชื่อมโยงสองช่องที่ก้าวหน้า "หวีความถี่แสงถูกนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการทั่วโลกสำหรับการวัดเวลาและการวัดระยะทางที่แม่นยำมาก" Norte กล่าว "พวกมันมีความสำคัญต่อการวัดโดยทั่วไปมากจนสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 2548 เราได้สร้างหวีความถี่แบบอะคูสติก ซึ่งทำจากการสั่นสะเทือนของเสียงในเมมเบรนแทนแสง ตัวอย่างเช่น หวีความถี่แบบอะคูสติกสามารถสร้าง การวัดตำแหน่งในวัสดุทึบแสงซึ่งการสั่นสะเทือนสามารถแพร่กระจายได้ดีกว่าคลื่นแสง ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีนี้สามารถใช้สำหรับการวัดที่แม่นยำใต้น้ำเพื่อตรวจสอบสภาพอากาศของโลก สำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์ และสำหรับการใช้งานในเทคโนโลยีควอนตัม"