Τι είναι τα SAW Resonators;

Οι συντονιστές επιφανειακών ακουστικών κυμάτων (SAW) συνδυάζονται με μια ποικιλία φίλτρων στην τεχνολογία τσιπ ελέγχου συχνότητας επιφανειακών κυμάτων και χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικών συσκευών. Αυτά τα φίλτρα SAW πρέπει να πληρούν όλα τα βιομηχανικά πρότυπα για χρήση σε κινητά τηλέφωνα, παγκόσμια συστήματα εντοπισμού θέσης, ψηφιακούς δορυφορικούς δέκτες και τηλεχειριστήρια εισόδου χωρίς κλειδί, για να αναφέρουμε μερικά. Τα αντηχεία SAW έχουν χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικές εφαρμογές όπως ασύρματα τερματικά σημείων πώλησης, ασύρματες συσκευές παρακολούθησης πίεσης ελαστικών και ψηφιακά ραδιόφωνα μικροκυμάτων. Έχουν χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτες στην ανίχνευση δεικτών ασθενειών και μπορούν ακόμη και να μυρίσουν την παρουσία πλαστικών εκρηκτικών από απόσταση.

Ένα επιφανειακό ακουστικό κύμα είναι μια μηχανική κυματική κίνηση που ταξιδεύει κατά μήκος της επιφάνειας ενός στερεού υλικού και έχει τόσο μια κατακόρυφη διάτμηση όσο και μια διαμήκη συνιστώσα που είναι ικανή να συζευχθεί με οποιοδήποτε μέσο σε επαφή με την ίδια επιφάνεια. Το πλάτος και η ταχύτητα γεννιούνται στο κύμα αυτής της σύζευξης, γεγονός που καθιστά τους συντονιστές SAW ικανούς να ανιχνεύουν τόσο τις μηχανικές όσο και τις ιδιότητες μάζας. Αυτό δίνει στο αντηχείο SAW τη δυνατότητα υψηλών συχνοτήτων πέρα ​​από τα συμβατικά κεραμικά και κρυστάλλινα αντηχεία της αγοράς.

Πάνω σε ένα πιεζοηλεκτρικό υπόστρωμα όπως ο χαλαζίας τοποθετούνται μεταλλικά ηλεκτρόδια μετατροπείς ως δέκτες που μπορούν στη συνέχεια να λάβουν ένα ηλεκτρικό σήμα και να το μετατρέψουν σε ακουστικό κύμα, στη συνέχεια να πάρουν το ακουστικό κύμα και να το μετατρέψουν ξανά σε ηλεκτρικό σήμα. Αυτός ο βρόχος ανάδρασης δημιουργεί μεγάλη καθυστέρηση επειδή τα ακουστικά κύματα είναι αργά και αυτές οι καθυστερήσεις τα καθιστούν χρήσιμα σε πολλές συσκευές, όπως ραντάρ συμπίεσης παλμών και φίλτρα ζώνης για ραδιόφωνα. Τα αντηχεία SAW χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως που υπάρχουν εκατομμύρια από αυτά που κατασκευάζονται σε χώρες σε όλο τον κόσμο καθημερινά.

Νέες εξελίξεις έχουν μελετηθεί για περαιτέρω χρήση των συντονιστών SAW ως ασύρματοι αισθητήρες μέτρησης θερμοκρασίας σε σκληρές και απομονωμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Δεν χρειάζονται μπαταρίες και απαιτούν λίγη περιοδική βαθμονόμηση και λίγη συντήρηση. Αυτοί οι συντονιστές μπορούν να λαμβάνουν και να εκπέμπουν ασύρματα, ώστε να μπορούν να αντιλαμβάνονται, χωρίς να εισβάλλουν, όλες τις εφαρμογές διακοπτών υψηλής ισχύος και έξυπνων δικτύων.

Μια άλλη πιθανή οδός για τη χρήση αντηχείων SAW είναι η ανάπτυξη ασύρματων ανιχνευτών τροφίμων για την αντικατάσταση των ενσύρματων ανιχνευτών τροφίμων που βρίσκονται σε πολλούς εμπορικούς φούρνους τροφίμων. Αυτό θα μπορούσε να μειώσει την ποσότητα των παθογόνων μικροοργανισμών της σαλμονέλας, του E. coli και του κλωστριδίου από τη μόλυνση ανθρώπων μέσω μη μαγειρεμένων τροφίμων. Χωρίς την απαραίτητη καλωδίωση για αυτούς τους ενσύρματους ανιχνευτές, ένας συντονιστής SAW μπορούσε να διαβαστεί και να τροφοδοτηθεί από μια κεραία ανάκρισης από ενσωματωμένα ηλεκτρονικά.

Ίσως η πιο ενδιαφέρουσα ανακάλυψη είναι ότι οι συντονιστές SAW μπορούν πιθανώς να μυρίσουν δείκτες ασθένειας για τον καρκίνο των ωοθηκών και να χρησιμοποιηθούν ως συσκευή πρώιμης δοκιμής για μια μορφή καρκίνου που είναι σιωπηλός δολοφόνος και που δεν είχε διαθέσιμο τεστ έγκαιρης προειδοποίησης από το 2011. Έχει ήδη διαπιστώθηκε ότι οι συντονιστές SAW μπορούν να μυρίσουν πλαστικά εκρηκτικά και τρινιτροτολουόλιο (TNT). Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να τις κάνουν εξαιρετικά χρήσιμες για τη χρήση της ρομποτικής από ομάδες βομβών σε άγνωστες και επικίνδυνες καταστάσεις. Μπορούν έτσι να χρησιμοποιηθούν στην υπηρεσία της σωτηρίας ζωών σε δύο πολύ δύσκολα επίλυση μέτωπα.