【據(jù)滑鐵盧大學(xué)2018年5月24日?qǐng)?bào)道】滑鐵盧大學(xué)的研究人員使用功能強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī),目前已經(jīng)找到了一種利用價(jià)廉的硅材料產(chǎn)生微波的方法,這一突破可以顯著降低成本并改善自動(dòng)駕駛車輛中的傳感器等設(shè)備。
滑鐵盧大學(xué)的工程教授C.R. Selvakumar曾在他在幾年前提出了這個(gè)概念,但直到現(xiàn)在,仍被認(rèn)為是不可能的。
高頻微波可傳送信號(hào),廣泛用于多種設(shè)備,包括警用車輛中裝載用于追捕超速者的探測(cè)雷達(dá)、避免碰撞系統(tǒng)的雷達(dá)單元。
微波通常由稱為耿氏二極管的器件產(chǎn)生,這種器件主要利用了砷化鎵等昂貴且有毒的半導(dǎo)體材料的獨(dú)特性能。
當(dāng)電壓施加到砷化鎵中并逐漸增加時(shí),流過(guò)它的電流也隨之增加,但僅僅會(huì)增加到某一極限值,在那之后,電流會(huì)逐漸下降,這種奇特的現(xiàn)象稱之為耿氏效應(yīng),其結(jié)果將導(dǎo)致微波發(fā)射。
滑鐵盧大學(xué)博士研究生、現(xiàn)就職于瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的首席研究員希里,利用計(jì)算機(jī)納米技術(shù)表明,使用硅可以達(dá)到同樣的效果。
作為地球上儲(chǔ)量第二多的物質(zhì),硅將更易于制造,其成本也僅為砷化鎵的二十分之一。
這項(xiàng)新技術(shù)涉及的硅納米線非常細(xì)小,10萬(wàn)根捆綁在一起才能達(dá)到人頭發(fā)的厚度。
復(fù)雜計(jì)算機(jī)模型顯示,如果硅納米線在施加電壓時(shí)被拉伸,可能會(huì)誘發(fā)耿氏效應(yīng),并因此引起微波的發(fā)射。
希里表示,隨著新的納米制造方法的涌現(xiàn),現(xiàn)在很容易將塊狀的硅制成納米線形式,并將其用于上述的目的。
這項(xiàng)工作的理論研究,只是開(kāi)發(fā)過(guò)程中的第一步,隨著研究的深入,未來(lái)可能將得到更便宜、更靈活的微波產(chǎn)生裝置。
這種利用硅施加電壓時(shí)的拉伸機(jī)理,也可以作為一種“開(kāi)關(guān)”控制來(lái)微波的產(chǎn)生與否,或者改變微波的頻率和效果,以便在許多人們尚未想象到的領(lǐng)域取得新的應(yīng)用。(中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展研究中心 陳濟(jì)桁)