Wat zijn SAW-resonators?
Surface Acoustic Wave (SAW) -resonatoren zijn gekoppeld met een verscheidenheid aan filters in de oppervlaktegolf-frequentiebesturingschiptechnologie en worden gebruikt in een breed scala aan elektronische apparaten. Deze SAW-filters moeten voldoen aan alle industriële normen voor gebruik in mobiele telefoons, wereldwijde plaatsbepalingssystemen, digitale satellietontvangers en sleutelloze toegangsafstandsbedieningen, om er maar een paar te noemen. SAW-resonatoren zijn gebruikt in uiteenlopende toepassingen zoals draadloze verkooppuntterminals, draadloze bandenspanningsbewakingsapparatuur en digitale microgolfradio's. Ze zijn gebruikt als biomarkers bij het detecteren van ziektemarkers en kunnen zelfs de aanwezigheid van plastic explosieven op afstand opsnuiven.
Een akoestische oppervlaktegolf is een mechanische golfbeweging die zich langs het oppervlak van een massief materiaal voortbeweegt, en het heeft zowel een verticale afschuiving als een longitudinale component die in staat is om te koppelen met elk medium in contact met datzelfde oppervlak. Amplitude en snelheid worden in de golf van deze koppeling geboren, waardoor SAW-resonators dan zowel mechanische als massa-eigenschappen kunnen waarnemen. Dit geeft de SAW-resonator het vermogen van hoge frequenties voorbij de conventionele keramische en kristalresonatoren op de markt.
Op een piëzo-elektrisch substraat zoals kwarts worden metaalelektrodetransducers geplaatst als ontvangers die vervolgens een elektrisch signaal kunnen ontvangen en omzetten in een akoestische golf, vervolgens de akoestische golf nemen en weer terugzetten in een elektrisch signaal. Deze feedback-lus zorgt voor een lange vertraging omdat akoestische golven langzaam zijn en deze vertragingen maken ze bruikbaar in veel apparaten, zoals pulscompressieradar en banddoorlaatfilters voor radio's. SAW-resonators worden zo vaak gebruikt dat er dagelijks miljoenen van in landen over de hele wereld worden gemaakt.
Nieuwe ontwikkelingen zijn onderzocht voor verder gebruik van SAW-resonatoren als draadloze temperatuurmeetsensoren in ruwe en geïsoleerde omgevingscondities. Ze hebben geen batterijen nodig en vereisen weinig periodieke kalibratie en weinig onderhoud. Deze resonatoren kunnen draadloos ontvangen en verzenden, zodat ze kunnen detecteren zonder invasie van krachtige schakelapparatuur en allerlei smart grid-toepassingen.
Een andere mogelijke manier voor het gebruik van SAW-resonatoren is de ontwikkeling van draadloze voedselsondes om de bekabelde voedselsondes te vervangen die in veel commerciële voedselovens worden gevonden. Dit zou de hoeveelheid salmonella, E. coli en clostridiumpathogenen kunnen verminderen door mensen te infecteren door onvoldoende gekookt voedsel. Zonder de bedrading die nodig is voor deze bedrade sondes, zou een SAW-resonator kunnen worden gelezen en gevoed door een ondervragingsantenne van ingebedde elektronica.
Misschien is de meest interessante ontdekking dat SAW-resonatoren mogelijk ziektemarkers voor eierstokkanker kunnen ruiken en kunnen worden gebruikt als een vroeg testapparaat voor een vorm van kanker die een stille moordenaar is en die vanaf 2011 geen vroege waarschuwingstest had. is vastgesteld dat SAW-resonatoren plastic explosieven en trinitrotolueen (TNT) kunnen opsnuiven. Deze kwaliteiten kunnen ze enorm nuttig maken voor robotica om door bomploegen te worden gebruikt in onbekende en gevaarlijke situaties. Ze kunnen dus worden gebruikt om levens te redden op twee zeer moeilijk op te lossen fronten.