重大突破！科学家开发出由纳米材料制成的无电源频率调谐器

图源：论文

近日，在一项新研究中，牛津大学和宾夕法尼亚大学的科学家开发出了世界上第一个使用纳米材料的无电源频率调谐器。

想象一个管弦乐队在演出前热身。双簧管开始以 440 Hz 的频率演奏完美的 A 音符，而所有其他乐器都会自行调整到该频率。电信技术依赖于匹配发射器和接收器频率的这一概念，在实践中，当通信链路的两端调谐到同一频道时，就可以实现这一点。

在当今庞大的通信网络中，快速从一个频率切换到另一个频率的能力对于无缝连接至关重要。现在，研究人员制造了一种硫属化物玻璃（碲化锗）的振动纳米弦，它可以在预定频率下产生共振，就像吉他弦一样。为了调整这些谐振器的频率，研究人员改变了材料的原子结构，从而改变了材料本身的机械刚度。

这不同于现有的在纳米弦上施加机械应力的方法，类似于使用调音钉为吉他调音。这直接转化为更高的功耗，因为钉子不是永久性的，需要电压来保持张力。

牛津大学的 Utku Emre Ali博士说：“通过改变这些玻璃中原子相互结合的方式，我们能够在几纳秒内改变杨氏模量。杨氏模量是刚度的量度，它直接影响纳米弦的振动频率。”

科学家们估计，他们的方法可以比商业频率合成器高100万倍，同时提供10到100倍的调谐速度。

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论文原文：https://www.nature.com/articles/s41467-022-29117-7