Cosa sono i risonatori SAW?
I risonatori di onde acustiche di superficie (SAW) sono accoppiati con una varietà di filtri nella tecnologia dei chip di controllo della frequenza delle onde di superficie e utilizzati in una vasta gamma di dispositivi elettronici. Questi filtri SAW devono soddisfare tutti gli standard del settore per l'uso in telefoni cellulari, sistemi di posizionamento globale, ricevitori satellitari digitali e telecomandi per accesso senza chiave, per citarne alcuni. I risonatori SAW sono stati utilizzati in applicazioni diverse come terminali wireless per punti vendita, dispositivi wireless per il monitoraggio della pressione dei pneumatici e radio digitali a microonde. Sono stati utilizzati come biomarcatori nel rilevamento di marcatori di malattie e possono persino annusare la presenza di esplosivi plastici da remoto.
Un'onda acustica superficiale è un moto ondoso meccanico che viaggia lungo la superficie di un materiale solido e presenta sia una cesoia verticale che un componente longitudinale in grado di accoppiarsi con qualsiasi mezzo a contatto con quella stessa superficie. L'ampiezza e la velocità nascono nell'onda di questo accoppiamento, il che rende i risonatori SAW in grado di rilevare proprietà meccaniche e di massa. Ciò offre al risuonatore SAW la capacità di alte frequenze oltre ai risuonatori ceramici e a cristalli convenzionali sul mercato.
Su un substrato piezoelettrico come il quarzo sono posizionati trasduttori di elettrodi metallici come ricevitori che possono quindi ricevere un segnale elettrico e convertirlo in un'onda acustica, quindi prendere l'onda acustica e riconvertirla in un segnale elettrico. Questo circuito di feedback crea un lungo ritardo perché le onde acustiche sono lente e questi ritardi li rendono utili in molti dispositivi, come il radar a compressione di impulsi e i filtri passa-banda per le radio. I risonatori SAW sono usati così ampiamente che ce ne sono milioni fabbricati ogni giorno in paesi di tutto il mondo.
Nuovi sviluppi sono stati studiati per un ulteriore utilizzo dei risonatori SAW come sensori di misurazione della temperatura wireless in condizioni ambientali difficili e isolate. Non hanno bisogno di batterie e richiedono poca calibrazione periodica e poca manutenzione. Questi risonatori possono ricevere e trasmettere in modalità wireless, in modo che possano rilevare senza invasione di quadri ad alta potenza e applicazioni di rete intelligenti di ogni tipo.
Un'altra possibile strada per l'uso dei risonatori SAW è lo sviluppo di sonde per alimenti wireless per sostituire le sonde per alimenti cablate presenti in molti forni per alimenti commerciali. Ciò potrebbe ridurre la quantità di salmonella, E. coli e agenti patogeni del clostridio da infezione delle persone attraverso cibi poco cotti. Senza il cablaggio necessario per queste sonde cablate, un risonatore SAW potrebbe essere letto e alimentato da un'antenna di interrogazione da elettronica incorporata.
Forse la scoperta più interessante è che i risonatori SAW possono eventualmente annusare marcatori di malattie per il carcinoma ovarico ed essere utilizzati come dispositivo di test precoce per una forma di cancro che è un killer silenzioso e che non disponeva di un test di allarme rapido a partire dal 2011. Ha già è stato stabilito che i risonatori SAW possono fiutare esplosivi plastici e trinitrotoluene (TNT). Queste qualità possono renderle immensamente utili affinché la robotica possa essere utilizzata dalle squadre di bombe in situazioni sconosciute e pericolose. Possono quindi essere utilizzati al servizio di salvare vite umane su due fronti molto difficili da risolvere.