Малкият нов жироскоп на Caltech е по-малък от едно оризово зърно

Калтек

Не е тайна, че компонентите, използвани в ежедневната ни технология, стават все по-малки. Но колко по-малки стават може да ви изненада. В Калифорнийския технологичен институт (Caltech) изследователите са намерили начин значително да свиващи се оптични жироскопи, устройствата, използвани за измерване или поддържане на ориентация и ъглови скорост. Простите жироскопи са намерени в устройства като телефони и таблетки. Въпреки това, по-висококачествените оптични жироскопи, използвани в навигацията, все още са сравнително големи - малко по-големи от топка за голф. Те функционират много добре, но този по-голям форм фактор ги прави неподходящи за използване в определени преносими устройства.

Това е мястото, където изследователите от Caltech влизат в игра - тъй като те са намерили начин да свият тези жироскопи от висок клас до нещо по-малко от едно оризово зърно. Това е удивителните 500 пъти по-малко от сегашните най-съвременни жироскопи.

Препоръчани видеоклипове

„Оптичните жироскопи са едни от най-точните видове жироскопи и се използват в различни навигационни системи,“

Професор Али Хаджимири, който е работил по проекта, каза Digital Trends. „Обикновеният оптичен жироскоп обаче е много скъп и обемист. Миниатюризирането на този тип жироскоп може да намали цената и размера му и може потенциално да замени механичния жироскоп. Оптичните жироскопи работят въз основа на релативистичен ефект, известен като ефекта на Саняк, при който изходният сигнал е пропорционален на размера на жироскопа. Следователно намаляването на размера на жироскопа ще повлияе пряко на силата на изходния сигнал. В нашата работа ние представихме техника, която използва реципрочността на пасивните мрежи, за да намали нивото на шума, което прави сигнала откриваем.”

Ефектът Саняк е кръстен на френския физик Жорж Саняк. Той изчислява ориентацията, като разделя лъч светлина на две и след това ги изпраща в различни посоки. Чрез измерване на вариациите в двата светлинни лъча е възможно да се изработи ротация и ориентация с висока степен на точност. За да намалят устройството, изследователите от Caltech намериха начин да подобрят съотношението сигнал/шум на тази система, като по този начин я направят по-ефективна.

„Тази демонстрация показва потенциала на интегрираните оптични жироскопи и може да отваря всякакви приложения, които се нуждаят от евтини, малки и много точни жироскопи – като устройства за игри, автономни превозни средства, преносими устройства, CubeSats и nanosats,” Hajimiri продължи. „[Следващата] стъпка е да подобрим чувствителността и да я направим по-малка, както и да подобрим възможностите за интеграция. Обмисляме комерсиализиране на нашето устройство.“

Може да отнеме известно време, за да стигнем до този момент, но изглежда, че по-малките, по-ефективни жироскопи определено са в нашето бъдеще. Беше документ, описващ работата наскоро публикуван в списанието Nature Photonics.

Препоръки на редакторите

  • Новият чип Apple M2 може да се появи по-рано от очакваното, гласи нов слух
  • Новият Sonos Beam пренася Dolby Atmos в по-малки пространства
  • Умните часовници не са по-блестящи от новия Michael Kors Access Gen 5E Darci
  • Apple потвърждава, че новите iPhone за 2020 г. ще бъдат пуснати на пазара по-късно от нормалното
  • По-малък от тесте карти, Cube Panel Mini на Lume осветява мобилното видео

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.