Hvad er SAW resonatorer?
Resonatorer til overfladeaakustisk bølge (SAW) er koblet med en række forskellige filtre inden for overfladebølgefrekvensstyringsteknologi og brugt i en lang række elektroniske enheder. Disse SAW-filtre skal opfylde alle industristandarder til brug i mobiltelefoner, globale positioneringssystemer, digitale satellitmodtagere og fjernbetjeninger uden nøglefri adgang, for at nævne nogle få. SAW-resonatorer er blevet brugt i så forskellige applikationer som trådløse salgssteder, trådløse dæktrykovervågningsenheder og digitale mikrobølgeradioer. De er blevet brugt som biomarkører til at detektere sygdomsmarkører og kan endda snuse tilstedeværelsen af plasteksplosiver fjernt.
En akustisk overfladebølge er en mekanisk bølgebevægelse, der bevæger sig langs overfladen af et fast materiale, og den har både en lodret forskydning og en langsgående komponent, der er i stand til at kobles til ethvert medie, der er i kontakt med den samme overflade. Amplitude og hastighed fødes i bølgen af denne kobling, der gør SAW-resonatorer derefter i stand til at registrere både mekaniske egenskaber og masseegenskaber. Dette giver SAW-resonatoren muligheden for høje frekvenser ud over de konventionelle keramiske og krystalresonatorer på markedet.
På et piezoelektrisk underlag, såsom kvarts, placeres metalelektrodetransducere som modtagere, som derefter kan modtage et elektrisk signal og konvertere det til en akustisk bølge, derefter tage den akustiske bølge og konvertere den tilbage til et elektrisk signal. Denne feedback-loop skaber en lang forsinkelse, fordi akustiske bølger er langsomme, og disse forsinkelser gør dem nyttige i mange enheder, såsom pulskomprimeringsradar og båndpasfilter til radioer. SAW-resonatorer bruges så vidt, at der hver dag laves millioner af dem i lande rundt om i verden.
Der er undersøgt nye udviklinger til yderligere anvendelse af SAW-resonatorer som trådløse temperaturmålesensorer under barske og isolerede miljøforhold. De har ikke brug for batterier og kræver lidt periodisk kalibrering og lidt vedligeholdelse. Disse resonatorer kan modtage og transmittere trådløst, så de kan sanse uden invasion af højdrevne switchgear og smarte gitterapplikationer af alle slags.
En anden mulig mulighed for anvendelse af SAW-resonatorer er i udviklingen af trådløse fødevareprober til erstatning af kabelforbundne fødevareprober, der findes i mange kommercielle madovne. Dette kunne reducere mængden af salmonella, E. coli og clostridium-patogener fra at inficere mennesker gennem underkokt mad. Uden ledninger, der er nødvendige til disse kabelforbundne prober, kunne en SAW-resonator læses og drives af en forhørantenne fra indlejret elektronik.
Den mest interessante opdagelse er måske, at SAW-resonatorer muligvis kan lugte sygdomsmarkører for kræft i æggestokkene og blive brugt som et tidligt testapparat til en form for kræft, der er en stille dræber, og som ikke havde nogen tidlig advarselstest tilgængelig fra og med 2011. Den har allerede blevet konstateret, at SAW-resonatorer kan snuse plasteksplosiver og trinitrotoluen (TNT) ud. Disse egenskaber kan gøre dem meget nyttige for robotik, der skal bruges af bombeholdere i ukendte og farlige situationer. De kan således bruges til at redde liv på to meget vanskeligt at løse fronter.