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Cette découverte pourrait conduire à l'émergence de smartphones de la taille et de la taille d'une carte de crédit

Alors que le monde est déjà fasciné par les smartphones, une découverte pourrait potentiellement révolutionner encore davantage les communications sans fil. Cela contribuera à créer des smartphones pouvant être aussi petits et fins qu’une carte de crédit.

Cette découverte est liée à une nouvelle classe de matériaux synthétiques capables de manipuler les phonons. Dans leur contexte, les phonons sont des particules capables de transmettre des vibrations à haute fréquence similaires au son.

La découverte revient au Wyant College of Optical Sciences de l’Université de l’Arizona et aux Sandia National Laboratories. Selon les chercheurs, cette avancée acoustique pourrait rendre les appareils sans fil plus petits, plus puissants et plus économes en énergie.

Le problème des smartphones actuels

« Il y a environ 30 filtres dans un smartphone dont la seule fonction est de convertir les ondes radio en son et vice versa. »

déclare Matt Eichenfeld, auteur principal de l'étude

Ces filtres convertissent les ondes radio que vous utilisez pour les appels et les données en ondes sonores que le processeur de l'appareil « comprend » et vice versa. Cependant, ces filtres sont constitués de matériaux spécialisés, différents des matériaux de base à partir desquels le processeur est fabriqué. En raison de cette inadéquation des matériaux, les smartphones sont devenus encombrants.

Cette différence de matériaux entraîne également une perte de signal pendant le processus de conversion, ce qui peut affecter la qualité des appels ou la vitesse des données.

Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs ont combiné des matériaux de pointe pour créer des « non-linéarités de phonons géants ».

Ce hack leur permet de manipuler des phonons (Les ondes sonoresComment les lasers gèrent-ils la lumière ? Cela a conduit à un contrôle plus précis des photons. En manipulant les phonons de cette nouvelle manière, les scientifiques pensent pouvoir remplacer les pièces volumineuses de nos smartphones qui gèrent la conversion du signal.

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À cette fin, les chercheurs ont utilisé une combinaison de deux matériaux spéciaux : du niobate de lithium et une fine couche d’arséniure de gallium et d’indium semi-conducteur.

Le niobate de lithium est un matériau largement utilisé dans les filtres des smartphones. Capable de convertir des signaux électriques en ondes sonoresvice versa). Cependant, il n’est pas efficace pour le manipuler. Pendant ce temps, l’arséniure d’indium et de gallium joue un rôle crucial dans la création de la « non-linéarité des phonons géants ».

En plaçant soigneusement ces deux matériaux, les chercheurs ont créé un environnement dans lequel les ondes sonores pouvaient être manipulées avec une précision sans précédent.

« Lorsque nous avons combiné ces matériaux de la bonne manière, nous avons pu réaliser expérimentalement un nouveau mode de non-linéarité acoustique. »

déclare Lisa Hackett de Sandia, auteur principal de l'article

Cela permet aux chercheurs de créer des appareils capables de remplir les mêmes fonctions que les filtres volumineux de votre smartphone, comme mélanger les signaux, filtrer le bruit et amplifier les signaux faibles. Mais ils peuvent faire tout cela sur une seule puce, en utilisant des ondes sonores au lieu de l'électricité.

« Cela signifie que nous avons une voie à suivre pour inventer une technologie hautement efficace permettant d'envoyer et de recevoir des ondes radio plus petites que ce qui était possible auparavant. »

Hackett ajoute

Impact potentiel

Les avantages ne s'arrêtent pas à la taille. Les appareils audio seront plus économes en énergie, ce qui signifie que les smartphones petits et fins dureront beaucoup plus longtemps avec une seule charge.

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Cette technologie pourrait également conduire à des capteurs médicaux plus petits et plus précis pour révolutionner les soins de santé, ou à des réseaux sans fil ultra efficaces pour guider les voitures autonomes.

« La non-linéarité effective qui peut être générée avec ces matériaux est des centaines, voire des milliers de fois supérieure à ce qui était possible auparavant, ce qui est fou. »

Eichenfeld a vu

Cunégonde Lestrange

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