拓扑声波导有助于减少电子产品中不必要的能量消耗

一组研究人员基于拓扑的数学概念开发了一种新的声波导，这将导致许多日常电子设备的能耗降低。

他们的创新详情发表在2023 年 1 月 3 日的《应用物理评论》杂志上。

顾名思义，表面声波 (SAW) 是一种声波，其中振动幅度集中在材料表面。SAW 可以在压电基板上被激发和检测，压电基板是一种在受压或振动时能够发电的晶体。被称为 SAW 设备的电气元件利用这一点，并在手机和触摸传感器等常见电子设备中提供频率过滤和传感功能。但是 SAW 设备的一个缺点是它们会消耗大量能量，从而耗尽电池寿命。

由东北大学材料研究所的 Yoichi Nii 和 Yoshinori Onose 组成的团队创建了一种拓扑波导来解决这个问题。

波导是在空间受限区域内传输或引导波的设备。拓扑波导是最近的一项发展，它可以减少能量损失并允许以独特的方式操纵波。该团队波导的拓扑特性最大限度地减少了能源消耗，并可以大大延长我们手机和其他电子产品的电池寿命。

该波导还有一个额外的好处，即易于创建并与当前的 SAW 设备技术兼容。“实施我们的波导涉及在压电基板表面简单地制造纳米尺寸的柱状图案，”Nii 说。

波导可以推动量子技术的进一步突破。“基于 SAW 的技术也吸引了研究人员的注意，他们正在探索如何突破量子计算的界限，”Nii 补充道。

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