Наномембрана для контроля звуковых волн в микрочипах

29.06.2025

Группа немецких ученых представила уникальное устройство - ультратонкую наномембрану, способную контролировать звуковые волны с беспрецедентной точностью. Это открытие обещает стать прорывом в области микроэлектроники и обработки сигналов.

Созданный прибор представляет собой мембрану из нитрида кремния толщиной всего 20 нанометров - это в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Ее поверхность покрыта регулярной решеткой из треугольных отверстий, благодаря которым мембрана получила неофициальное название "нанобатут". Эта структура позволяет мембране колебаться с минимальными потерями энергии и сохранять импульс практически без затухания.

Особенность устройства в том, что различные участки поверхности движутся не только вверх и вниз, но и в боковом направлении, что существенно расширяет возможности управления волнами. Создатели - физики из Университета Констанца, Копенгагенского университета и ETH Цюриха - использовали мембрану для демонстрации новых способов транспортировки фононов. Фононы, являющиеся кванта звуковых колебаний в кристаллической решетке, играют ключевую роль в передаче информации на наноуровне.

Эксперименты показали, что с помощью "нанобатута" можно направлять фононы даже под острыми углами до 120 градусов с минимальными потерями энергии - менее одного на десять тысяч квантов отклоняется от заданного пути. Это уровень эффективности, сопоставимый с современными телекоммуникационными системами, что открывает новые горизонты для микроэлектронных схем.

Одна из целей проекта - создание "дорог" для фононов, по которым сигналы смогут эффективно перемещаться даже по сложным маршрутам внутри микрочипов. Концепция и дизайн устройства разработаны физиком Одедом Цильбербергом из Констанца, а коллеги из других университетов воплотили ее в реальность.

Интересный факт: ученый даже шутливо предположил возможность создания подобного "батута" человеческих размеров, что, по его мнению, было бы забавным экспериментом, однако он настоятельно рекомендует использовать защитный шлем для подобных испытаний.

Проект получил финансирование от Европейского исследовательского совета, а также поддерживается фондами Дании, Швейцарии и программой Horizon 2020. Полученные результаты могут стать основой для создания нового поколения микросхем с революционными возможностями передачи звуковых и колебательных сигналов.

Разработанная наномембрана демонстрирует, как инновационные материалы и продуманные архитектуры могут кардинально улучшить управление микроскопическими волнами, что важно для развития электроники и телекоммуникаций будущего.

<< Назад: Улавливание углекислого газа с помощью глины 29.06.2025

>> Вперед: Коллективный разум муравьев 28.06.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Суперсталь по образцу человеческой кости 14.03.2017 Международная группа ученых из Университета Кюсю (Япония), Института Макса Планка (Германия) и Массачусетского технологического института разработали суперсталь. За образец они взяли кость человека - она легкая, прочная и устойчива к образованию трещин, благодаря своей иерархически организованной структуре. В результате у нового материала дольше не возникает явление, известное как усталость металла. Свои результаты разработчики изложили в статье в журнале Science. Кости человека имеют сложную структуру - на наноуровне крошечные коллагеновые волокна организованы примерно как ламинат, т.е. с разными слоями волокон, ориентированными в разных направлениях. На микроуровне кость имеет решетчатую структуру и особым образом расположенные пустоты, благодаря которым кость становится легкой и одновременно прочной. Новая суперсталь имеет сходную структуру на наноуровне. Помимо слоев, которые помогают ограничить распространение уже существующих трещин только слоем, в котором они возникли, в материале использованы различные сплавы с различной прочностью. Благодаря такому устройству возникающие трещины распространяются каждая своим путем, что помогает предотвратить ее разрастание. Кроме того, поскольку некоторые области гибче других, энергия повторяющихся нагрузок абсорбируется и порой может закрыть образовавшуюся микротрещину. Благодаря всему этому новая сталь гораздо более устойчива к усталости металла, что позволит использовать ее для создания множества конструкций - например, мостов и космических кораблей - менее подверженных неожиданному разрушению.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026