Što su SAW rezonatori?

Rezonatori površinskih akustičnih valova (SAW) povezani su s raznim filtrima u tehnologiji čipa za kontrolu frekvencije površinskih valova i koriste se u širokom spektru elektroničkih uređaja. Ovi SAW filteri moraju zadovoljiti sve industrijske standarde za korištenje u mobilnim telefonima, globalnim sustavima pozicioniranja, digitalnim satelitskim prijemnicima i daljinskim upravljačima bez ključa, da spomenemo samo neke. SAW rezonatori su korišteni u različitim aplikacijama kao što su bežični terminali na prodajnim mjestima, bežični uređaji za nadzor tlaka u gumama i mikrovalni digitalni radio. Korišteni su kao biomarkeri u otkrivanju markera bolesti, a mogu čak i daljinski nanjušiti prisutnost plastičnog eksploziva.

Površinski akustični val je mehaničko valno gibanje koje putuje duž površine čvrstog materijala, a ima i vertikalnu posmičnu i uzdužnu komponentu koja je sposobna spojiti se s bilo kojim medijem u dodiru s tom istom površinom. Amplituda i brzina se rađaju u valu ove sprege, što čini SAW rezonatore tada sposobnim osjetiti i mehanička i masena svojstva. To daje SAW rezonatoru sposobnost visokih frekvencija izvan uobičajenih keramičkih i kristalnih rezonatora na tržištu.

Na piezoelektrični supstrat kao što je kvarc postavljaju se pretvarači metalnih elektroda kao prijemnici koji zatim mogu primiti električni signal i pretvoriti ga u akustični val, a zatim uzeti akustični val i pretvoriti ga natrag u električni signal. Ova povratna petlja stvara dugo kašnjenje jer su akustični valovi spori, a ta kašnjenja ih čine korisnima u mnogim uređajima, kao što su radar za kompresiju pulsa i filtri za radiopojas. SAW rezonatori se koriste toliko široko da ih se svaki dan proizvode milijuni u zemljama diljem svijeta.

Proučavani su novi razvoji za daljnju upotrebu SAW rezonatora kao bežičnih senzora za mjerenje temperature u teškim i izoliranim uvjetima okoline. Ne trebaju baterije i zahtijevaju malo periodičnog kalibriranja i malo održavanja. Ovi rezonatori mogu primati i odašiljati bežično, tako da mogu osjetiti bez invazije na moćne sklopne uređaje i aplikacije pametne mreže svih vrsta.

Drugi mogući put za korištenje SAW rezonatora je razvoj bežičnih sondi za hranu koja bi zamijenila žičane sonde za hranu koje se nalaze u mnogim komercijalnim pećnicama za hranu. To bi moglo smanjiti količinu patogena salmonele, E. coli i klostridija koji zaraze ljude nedovoljno kuhanom hranom. Bez ožičenja potrebnih za ove žičane sonde, SAW rezonator bi se mogao očitati i napajati antenom za ispitivanje iz ugrađene elektronike.

Možda je najzanimljivije otkriće da SAW rezonatori mogu nanjušiti markere bolesti za rak jajnika i koristiti se kao uređaj za rano testiranje za oblik raka koji je tihi ubojica i koji nije imao dostupan test ranog upozorenja od 2011. Već ima ustanovljeno je da SAW rezonatori mogu nanjušiti plastične eksplozive i trinitrotoluen (TNT). Ove kvalitete ih mogu učiniti neizmjerno korisnim za robotiku koju će koristiti bombaški odredi u nepoznatim i opasnim situacijama. Tako se mogu koristiti u službi spašavanja života na dva vrlo teško rješiva ​​fronta.