Новая технология сделает гаджеты более устойчивыми к повреждениям — Naked Science
12.03.2018
Редакция

Новая технология сделает гаджеты более устойчивыми к повреждениям

Сотрудники Городского университета Нью-Йорка научились восстанавливать прерванный сигнал с помощью массива нелинейных резонаторов и создали устойчивую к повреждениям электронную схему.

photo-1452993912631-49cff82efb5e
©Wikipedia

Мобильные телефоны, планшеты и другие портативные устройства помогают нам лучше ориентироваться в повседневной жизни, но проблема в том, что из-за долгой эксплуатации эти гаджеты часто выходят из строя. Ученые из Городского университета Нью-Йорка сделали важный шаг на пути к созданию «неубиваемой» электроники, вдохновившись работой британских исследователей, которые получили Нобелевскую премию по физике в 2016 году. Лауреаты премии доказали, что электропроводность вещества может сохраняться, несмотря на изменение формы материала, и связали свою концепцию с топологией − отраслью математики, которая изучает явление непрерывности пространства.

 

Используя массив нелинейных резонаторов, американская команда создала ленточную диаграмму цепной решетки. Для сигнала с низкой интенсивностью они сконструировали радиотехническую схему, которая поддерживала обычную топологию, поэтому при каждом повреждении ее функциональность резко снижалась. Но так как напряжение увеличивалось за пределами установленного порога, топология автоматически подстраивалась под изменения, и передача сигналов не затруднялась. Все это стало доказательством того, что топологический переход в сетях сделал электронную схему более «выносливой».

 

Принцип работы устойчивой к дефектам электронной схемы. Изображение / © The City University of New York

 

«Мы достигли двух основных целей, – говорит один из авторов новой разработки Андреа Алу (Andrea Alù). – Во-первых, мы показали, что можем использовать принципы топологии для облегчения распространения электромагнитных волн в компонентах схемы. А во-вторых, доказали, что присущая этим схемам устойчивость к помехам может быть самоиндуцирована сетью с помощью правильно подобранной нелинейности в цепных массивах».

 

«Как только мы отправили сигнал с высоким напряжением, схема перенастроилась и стала непрерывной, – говорит соавтор работы, профессор А. Ханикаев (A. Khanikaev). – И поскольку система нелинейна, она способна претерпевать даже самые необычные переходы, что делает процесс передачи сигнала надежным даже при наличии дефектов».

 

Инженеры утверждают, что их открытие показало, как сложные математические понятия находят свое применение в быту, и надеются, что их работа станет прорывом в производстве портативных устройств, а в будущем может быть использована для создания нелинейных оптических схем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

11 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: