Moderne smartphones zitten propvol onderdelen om signalen te verzenden en te ontvangen.
De meeste signalen zijn elektrisch, maar als ze kunnen worden overgedragen als akoestische signalen – als geluidsgolven in een extreem hoog frequentiegebied – zouden elektronische apparaten veel kleiner en beter kunnen worden gebouwd.
Onderzoekers in de VS hebben een akoestische versterker ontwikkeld die slechts 0,5 mm2 meet, maar het geluid 100 keer kan versterken.
De versterker is slechts een puntje op een microchip. Hij meet 0,5 mm2.
Het idee van piepkleine akoestische versterkers is niet nieuw. Zo’n 50 jaar terug werd er geëxperimenteerd met vergelijkbare akoestische radio-onderdelen, maar met de toenmalige technologie konden ze niet klein genoeg worden gebouwd.
Nu beschikken onderzoekers over elektronenmicroscopen en halfgeleiders die zeer dun en van hoge kwaliteit zijn. Voor de nieuwe versterker gebruikten ze een halfgeleider die 1000 keer dunner is dan een mensenhaar – slechts 83 atoomlagen dik.
Het is extreem lastig om zo’n dun materiaal te bewerken. Daarom maakten de onderzoekers gebruik van nanofabricage, waarbij het materiaal aan meerdere lagen kristallen werd gebonden. Zo konden ze via chemische weg 99,99 procent van het materiaal verwijderen en een glad oppervlak creëren.
De versterker is een doorbraak op het gebied van elektroakoestiek, maar de technologie kan niet zonder meer worden toegepast in de volgende generatie smartphones. Daarvoor moet de elektronica fundamenteel anders worden opgebouwd.