В Швейцарии создали материал для электроники будущего без электрических схем
Чтобы проверить работу материала, исследователи в чистой комнате Центра нанотехнологий ETH Zurich изготовили несколько таких мембран. Затем с помощью лазерных импульсов они заставляли мембрану вибрировать и с помощью оптических методов в реальном времени наблюдали, как распространяются волны.
Результаты впечатлили. Волны двигались точно по заданным траекториям — например, в форме восьмерки. Хотя материал изначально проектировали под частоту 750 кГц, он отлично работал в широком диапазоне — от 250 до 800 килогерц.
«Мы не планировали такой широкий диапазон частот, поэтому это стало приятным сюрпризом», — отметил соавтор исследования Вигнеш Каннан.
Где можно использовать
В отличие от полимерных метаматериалов, которые часто печатают на 3D-принтерах, кремниевая мембрана обладает очень низким демпфированием (затуханием). Это значит, что колебания в ней сохраняются намного дольше. По словам Каннана, это большое преимущество для практического применения.
Такие метаматериалы могут найти применение в самых разных сферах: от подошв спортивной обуви и защитных шлемов до микроэлектроники. Они способны гасить вредные вибрации в чипах, работать как механические датчики в труднодоступных местах и даже собирать энергию из окружающих колебаний, преобразуя ее в электричество с помощью пьезоэлементов.
Сейчас команда Кохманна планирует сделать структуры еще меньше и глубже разобраться в физических принципах их работы.
«Пока не совсем ясно, почему конструкция так надежно работает на таком широком диапазоне частот», — признает профессор.
Несмотря на прикладной потенциал, Кохманн подчеркивает важность фундаментальных исследований:
Создана сверхтонкая пленка с двойной защитой от опасных видов излучения
Создан программируемый метаматериал, у которого больше состояний, чем атомов во Вселенной
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX