2009年8月10日
研究人员正在开发一种新型的含有振动的微小机械装置，可用于过滤手机中的电子信号以及其他更加异国的应用。
由于这种被称为共振器的设备以特定的模式振动，它们能够抵消具有特定频率的信号，并允许其他信号通过。研究成果是一种新型的“带通”滤波器，这是一种常用的电子元件，可以让一些信号通过手机电路，同时屏蔽其他信号，麻省理工学院机械工程助理教授杰弗里·罗兹(Jeffrey Rhoads)说普渡大学。
这种滤波器对手机和其他便携式电子设备至关重要，因为它们允许设备以最小的干扰和最大的传输效率处理信号。Rhoads说，这项新技术代表了进一步小型化带通滤波器的潜在方法，同时提高其性能并降低功耗。
该设备是微机电系统(MEMS)的一个例子，它包含微小的移动部件。输入信号产生电压，产生静电力，导致MEMS滤波器振动。
研究人员已经提出用直链连接微小光束，但Rhoads采用了一种不同的方法，将结构排列成环形或其他形状，或“非传统耦合排列”。一种类似于连接在轮毂上的辐条的原型，直径约为160微米，相当于一粒沙子的大小。
调查结果详述于9月2日在美国机械工程师第三届微型和纳米系统国际会议第三次国际会议的会议期间提供的研究论文。会议从8月30日到9月2日在圣地亚哥营运。本文是由Rhoads和机械工程研究生Venkata Bharadwaj Chivukula写的。
除了作为未来的手机过滤器的用途外，这种谐振器还可用于医疗和国防部防御应用中的先进化学和生物传感器，并可能用于利用振动模式来存储信息的新型“机械存储器元件”。
“潜在的计算机内存应用是最长期和最具挑战性的，”Rhoads说。“我们正在讨论在相对简单的子结构中创造复杂行为的可能性，类似于在细胞生物学中，你可以通过组合数百或数千个简单细胞来产生相对复杂的行为。”
带通滤波器设计的性能比以前的MEMS技术更高，因为它更急剧定义哪些频率可以通过并且被拒绝。新设计也比传统的线性排列更加强大，意思是设备可能包含制造缺陷并表现良好。
这些装置由硅制成，并且使用在电子工业中通常用于制造计算机芯片和电子电路的“绝缘体”程序制造。小型振动的机械结构含有大约10微米直径的光束，其大致十分之一是人发的宽度。梁可以机械地连接，如微小的弹簧，或者它们可以使用电场和磁景点连接。
“我们正在制造第二个原型，”Rhoads说，他已经使用模拟和实验设备来证明这个概念是可行的。
这些设备是在普渡大学探索公园的伯克纳米技术中心与电子与计算机工程助理教授Dimitrios Peroulis合作制造的。
这项研究是在伯克的一个新的微/纳米系统动态分析实验室进行的。该实验室由Rhoads和机械工程教授Arvind Raman管理，配备了一种叫做扫描激光多普勒振动计的仪器，它使用激光来测量最微小结构的微小运动。该系统被安置在一个真空室中，该真空室位于一个特殊的吸振平台上，对进行精确测量至关重要。
其他教师和研究生也使用专门的设施。
这项研究由美国国家科学基金会(NSF)通过授予杰出青年研究人员的NSF教师早期欧洲杯线上买球职业发展基金资助。到目前为止，今年已有四名普渡大学的研究人员获得了资助。这项研究包括使用普渡大学的nanoHUB(计算纳米技术网络的门户网站，也由美国国家科学基金会资助，总部设在普渡大学)以及普渡大学的夏季本科生研究奖学金项目的教育部分。
RHOADS将在纳米u的软件工具上开发和部署，以模拟谐振器的行为，这是一种新兴的微机电和纳米机电系统的新K-12教育课程，以及与系统新课程相关的大学课程材料和讲座。欧洲杯足球竞彩