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加州大学尔湾分校新闻

他正在烹饪薄膜披萨来创造尖端发明

我们的手机一直在震动。

有时我们能感觉到,比如当我们收到一条短信。其他时候,这些振动没有被察觉,比如当我们的手机连接到Wi-Fi或使用GPS时。

这些振动是不容易察觉的,因为它们发生在通常比一根头发的直径还细的微观机械装置中。

这些装置由金属和一种特殊的材料——压电材料——组成,压电材料可以将电能转换为运动,反之亦然。

它被称为“piezo”,在希腊语中是“压”的意思,因为这些材料通过机械压力来发电。

压电的一个简单例子是烤架打火机。当触发器上施加足够的压力时,一个小锤子撞击一块石英(一种压电材料),产生火花,与汽油结合产生火焰。

东北大学智能中心主任、电子与计算机工程教授Matteo Rinaldi使用Evatec设备制作压电薄膜。东北大学是全国唯一具有这种制造能力的学术机构。照片由Ruby Wallau/东北大学拍摄

这个过程,除去火焰,缩小到细菌细胞的大小,基本上就是能够帮助实现5G蜂窝网络和零功率审查的机制,仅举几个例子。

这些压电器件的制造非常复杂,而且所需的技术也不是很普及。

然而,东北最近收购了这些机器通过与Evatec合作之一,一家生产半导体设备的公司,将“帮助开发一个平台,可以对创新社会和加快过渡到这些新兴技术的市场,“Matteo里纳尔蒂说,电气和计算机工程教授,在东北智能中心的主任。

Matteo Rinaldi是电气和计算机工程教授,也是东北大学智能中心的主任,他正在检查覆盖在压电薄膜上的硅片。薄膜通常用于智能手机连接Wi-Fi和GPS。由Ruby Wallau/东北大学拍摄

机,这是位于伊根研究中心,是一个“溅射”工具,通过轰击一块铝与铝离子,直到个体原子分离的整体,结合氮和钪,“溅射”到硅晶圆片上形成一层薄薄的粒一个薄膜。

“这些硅片看起来就像小小的披萨,整个东西就像一个披萨烤箱,”里纳尔迪说。“机器手臂在机器的两个房间之间移动晶片。”

Rinaldi将使用这种新设备致力于开发“通用的、可扩展的技术平台,”他说。“我们希望缩短创造这些尖端发明所需的时间。”

东北大学智能中心主任、电子和计算机工程教授Matteo Rinaldi将硅晶片加载到一台Evatec机器中制造压电薄膜,用于智能手机、5G蜂窝网络和零功率传感器。照片由Ruby Wallau/东北大学拍摄

他还计划扩大东北大学和其他大学的研究人员使用该设备的范围。他说:“我们的想法是,最终我们向人们提供设计工具包,他们在这些工具包的基础上提出设计,然后我们在东北进行这些设计的制造。”

“我们正在进入一个创新的新时代,”他说。“这些薄膜是许多新技术的基石。”

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northeastern.edu/2020/09/10/hes-cooking-up-thin-film-pizzas-to-create-cutting-edge-inventions/