Para hacer posibles las comunicaciones modernas, Los dispositivos móviles actuales utilizan componentes que utilizan ondas acústicas (vibraciones) para filtrar o retrasar las señales. Sin embargo, Las soluciones actuales tienen funcionalidades limitadas que evitan una mayor miniaturización de los dispositivos móviles y restringen el ancho de banda de comunicación disponible.

Ahora, un equipo de investigación dirigido por Chiara Daraio, Profesor de ingeniería mecánica de Caltech, ha desarrollado nuevas versiones de estos componentes con habilidades que las encarnaciones anteriores no poseían. Los componentes, conocidos como dispositivos fonónicos, podría encontrar usos en nuevos tipos de sensores, tecnologías mejoradas de telefonía celular física aplicada, y computación cuántica.

Los dispositivos fonónicos incluyen partes que vibran extremadamente rápido, moviéndose hacia adelante y hacia atrás hasta decenas de millones de veces por segundo. El equipo desarrolló estos dispositivos mediante la creación de tambores de nitruro de silicio que tienen solo 90 nanómetros de espesor. (Un cabello humano es unas mil veces más grueso). Los tambores están dispuestos en rejillas, con diferentes patrones de cuadrícula que tienen diferentes propiedades.

Daraio, junto con el ex becario postdoctoral de Caltech, Jinwoong Cha, demostró que las matrices de estos tambores pueden actuar como filtros sintonizables para señales de diferentes frecuencias. También demostraron que los dispositivos pueden actuar como válvulas unidireccionales para ondas de alta frecuencia. La capacidad de transmitir ondas en una sola dirección ayuda a mantener la señal más fuerte al reducir la interferencia.

Estos hallazgos abren oportunidades para diseñar nuevos dispositivos, como transistores fonónicos y aisladores de radiofrecuencia, basados ​​en fonones en lugar de electrones. Cha y Daraio dicen.

Sus hallazgos aparecen en dos artículos publicados en la revista. Nanotecnología de la naturaleza ("Sintonización eléctrica de la propagación de ondas elásticas en redes nanomecánicas a frecuencias de MHz") y Naturaleza ("Realización experimental de metamateriales nanoelectromecánicos topológicos en chip").