【據滑鐵盧大學2018年5月24日報道】滑鐵盧大學的研究人員使用功能強大的超級計算機,目前已經找到了一種利用價廉的硅材料產生微波的方法,這一突破可以顯著降低成本并改善自動駕駛車輛中的傳感器等設備。
滑鐵盧大學的工程教授C.R. Selvakumar曾在他在幾年前提出了這個概念,但直到現在,仍被認為是不可能的。
高頻微波可傳送信號,廣泛用于多種設備,包括警用車輛中裝載用于追捕超速者的探測雷達、避免碰撞系統的雷達單元。
微波通常由稱為耿氏二極管的器件產生,這種器件主要利用了砷化鎵等昂貴且有毒的半導體材料的獨特性能。
當電壓施加到砷化鎵中并逐漸增加時,流過它的電流也隨之增加,但僅僅會增加到某一極限值,在那之后,電流會逐漸下降,這種奇特的現象稱之為耿氏效應,其結果將導致微波發射。
滑鐵盧大學博士研究生、現就職于瑞典查爾姆斯理工大學的首席研究員希里,利用計算機納米技術表明,使用硅可以達到同樣的效果。
作為地球上儲量第二多的物質,硅將更易于制造,其成本也僅為砷化鎵的二十分之一。
這項新技術涉及的硅納米線非常細小,10萬根捆綁在一起才能達到人頭發的厚度。
復雜計算機模型顯示,如果硅納米線在施加電壓時被拉伸,可能會誘發耿氏效應,并因此引起微波的發射。
希里表示,隨著新的納米制造方法的涌現,現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。
這項工作的理論研究,只是開發過程中的第一步,隨著研究的深入,未來可能將得到更便宜、更靈活的微波產生裝置。
這種利用硅施加電壓時的拉伸機理,也可以作為一種“開關”控制來微波的產生與否,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域取得新的應用。(中國航空工業發展研究中心 陳濟桁)