Det er ingen hemmelighed, at de komponenter, der bruges i vores daglige teknologi, bliver ved med at blive mindre. Men hvor meget mindre de bliver, kan måske overraske dig. På California Institute of Technology (Caltech) har forskere fundet en måde at betydeligt krympeoptiske gyroskoper, de enheder, der bruges til at måle eller opretholde orientering og vinkel hastighed. Simple gyroskoper er findes i enheder som telefoner og tabletter. De optiske gyroskoper af højere kvalitet, der bruges i navigation, er dog stadig relativt store - lidt større end en golfbold. De fungerer meget godt, men denne større formfaktor gør dem uegnede til brug i visse bærbare enheder.
Det er her, Caltech-forskerne kommer i spil - da de har fundet en måde at skrumpe disse avancerede gyroskoper ned til noget mindre end et enkelt riskorn. Dette er forbløffende 500 gange mindre end de nuværende avancerede gyroskoper.
Anbefalede videoer
"Optiske gyroskoper er en af de mest nøjagtige typer gyroskoper, og de bruges i forskellige navigationssystemer,"
Professor Ali Hajimiri, der arbejdede på projektet, fortalte Digital Trends. “Men et almindeligt optisk gyroskop er meget dyrt og omfangsrigt. Miniaturisering af denne type gyroskop kan reducere omkostningerne og størrelsen og kan potentielt erstatte mekaniske gyroer. Optiske gyroskoper fungerer baseret på en relativistisk effekt kendt som Sagnac-effekten, hvor udgangssignalet er proportionalt med gyroens størrelse. Derfor vil reduktion af størrelsen af gyroen direkte påvirke styrken af udgangssignalet. I vores arbejde præsenterede vi en teknik, der bruger gensidigheden af passive netværk til at reducere støjniveauet, hvilket gør signalet detekterbart."Sagnac-effekten er opkaldt efter den franske fysiker Georges Sagnac. Den beregner orienteringen ved at dele en lysstråle i to og derefter sende dem i separate retninger. Ved at måle variationerne i de to lysstråler er det muligt at beregne rotation og orientering med en høj grad af nøjagtighed. For at skrue ned for enheden fandt Caltech-forskerne en måde at forbedre signal-til-støj-forholdet i dette system og derved gøre det mere effektivt.
"Denne demonstration viser potentialet ved integrerede optiske gyroer og kan åbne alle slags applikationer, der kræver lave omkostninger, små og meget præcise gyroer - som spilleenheder, autonome køretøjer, wearables, CubeSats og nanosats," Hajimiri fortsatte. "[Det] næste skridt er at forbedre følsomheden og gøre den mindre, samt at forbedre integrationsmulighederne. Vi overvejer at kommercialisere vores enhed."
Det kan tage et stykke tid at komme til det punkt, men det ser ud til, at mindre, mere effektive gyroskoper helt sikkert er i vores fremtid. Et papir, der beskriver arbejdet var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature Photonics.
Redaktørens anbefalinger
- Ny Apple M2-chip kan komme hurtigere end forventet, siger nyt rygte
- Ny Sonos Beam bringer Dolby Atmos til mindre rum
- Smartwatches er ikke mere prangende end den nye Michael Kors Access Gen 5E Darci
- Apple bekræfter, at de nye 2020 iPhones lanceres senere end normalt
- Lume's Cube Panel Mini, der er mindre end et sæt kort, skinner lys på mobilvideo
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
