Det är ingen hemlighet att komponenterna som används i vår dagliga teknik blir allt mindre. Men hur mycket mindre de blir kan överraska dig. Vid California Institute of Technology (Caltech) har forskare hittat ett sätt att avsevärt krympoptiska gyroskop, de enheter som används för att mäta eller bibehålla orientering och vinkel hastighet. Enkla gyroskop är finns i enheter som telefoner och tabletter. Men de optiska gyroskopen av högre kvalitet som används vid navigering är fortfarande relativt stora - något större än en golfboll. De fungerar mycket bra, men denna större formfaktor gör dem olämpliga för användning i vissa bärbara enheter.
Det är där Caltech-forskarna kommer in i bilden - eftersom de har hittat ett sätt att krympa dessa avancerade gyroskop till något mindre än ett riskorn. Detta är häpnadsväckande 500 gånger mindre än dagens toppmoderna gyroskop.
Rekommenderade videor
"Optiska gyroskop är en av de mest exakta typerna av gyroskop, och de används i olika navigationssystem,"
Professor Ali Hajimiri, som arbetade med projektet, berättade för Digital Trends. "Ett vanligt optiskt gyroskop är dock väldigt dyrt och skrymmande. Miniatyrisering av denna typ av gyroskop kan minska dess kostnader och storlek och kan potentiellt ersätta mekaniska gyron. Optiska gyroskop fungerar baserat på en relativistisk effekt känd som Sagnac-effekten, varvid utsignalen är proportionell mot gyrots storlek. Därför kommer en minskning av gyrots storlek att direkt påverka styrkan på utsignalen. I vårt arbete presenterade vi en teknik som använder ömsesidigheten hos passiva nätverk för att minska brusnivån, vilket gör signalen detekterbar."Sagnac-effekten är uppkallad efter den franske fysikern Georges Sagnac. Den beräknar orienteringen genom att dela en ljusstråle i två och sedan skicka dem i separata riktningar. Genom att mäta variationerna i de två ljusstrålarna är det möjligt att räkna ut rotation och orientering med en hög grad av noggrannhet. För att krympa enheten hittade Caltech-forskarna ett sätt att förbättra signal-brusförhållandet för detta system och därigenom göra det mer effektivt.
"Denna demonstration visar potentialen hos integrerade optiska gyron och kan öppna alla typer av applikationer som kräver låg kostnad, små och mycket exakta gyron – som spelenheter, autonoma fordon, wearables, CubeSats och nanosats”, Hajimiri fortsatt. "Nästa steg är att förbättra känsligheten och göra den mindre, samt att förbättra integrationsmöjligheterna. Vi funderar på att kommersialisera vår enhet.”
Det kan ta ett tag att komma till den punkten, men det verkar som att mindre, effektivare gyroskop definitivt finns i vår framtid. Ett papper som beskrev arbetet var nyligen publicerad i tidskriften Nature Photonics.
Redaktörens rekommendationer
- Nytt Apple M2-chip kan komma tidigare än väntat, säger nytt rykte
- Nya Sonos Beam tar Dolby Atmos till mindre utrymmen
- Smartklockor är inte snyggare än den nya Michael Kors Access Gen 5E Darci
- Apple bekräftar att de nya 2020 iPhones kommer att lanseras senare än normalt
- Mindre än en kortlek lyser Lume’s Cube Panel Mini ljus på mobilvideo
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
