美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校成功研制出迄今為止世界上最小的收音機(jī):它由單一的、尺寸僅為頭發(fā)絲直徑萬(wàn)分之一的碳納米管構(gòu)成,人們加上電池和耳機(jī)就能用它收聽(tīng)到自己中意的廣播節(jié)目。相關(guān)研究報(bào)告刊登在10月31日的《納米通信》網(wǎng)站上。
同傳統(tǒng)收音機(jī)相比,納米收音機(jī)具有顯著的特點(diǎn)。在納米收音機(jī)中,碳納米管集天線、調(diào)諧器、放大器和解調(diào)器于一身;在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的收音機(jī)中,各個(gè)功能由相互獨(dú)立的部件來(lái)完成。
為探測(cè)到廣播的無(wú)線電信號(hào),納米收音機(jī)的碳納米管被置于真空管中,并鉤掛在電池負(fù)極上。廣播電臺(tái)的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)后,其產(chǎn)生的電場(chǎng)將不斷“推”和“拉”納米管,也就是碳納米管隨無(wú)線電信號(hào)發(fā)生共振,利用這種共振現(xiàn)象可以探測(cè)到無(wú)線電信號(hào)。研究人員表示,他們?cè)谔技{米管的自由端安裝了非接觸式正電電極,其目的是改變碳納米管的張力,以便讓碳納米管具有可變的振動(dòng)頻率。
研究人員說(shuō),非接觸式電極除能讓碳納米管具有可變的振動(dòng)頻率外,還能使碳納米管成為無(wú)線電信號(hào)放大器。因?yàn)楫?dāng)電極的電壓足夠高時(shí),它能將碳納米管自由端的電子奪過(guò)來(lái)。由于此時(shí)碳納米管處于振動(dòng)中,因此電子從碳納米管到正電電極時(shí)產(chǎn)生的電流如同被放大了的無(wú)線電信號(hào),這類似于早期收音機(jī)和電視機(jī)中的老式真空管放大器的場(chǎng)致發(fā)射放大原理。
此外,場(chǎng)致發(fā)射和振動(dòng)兩者的結(jié)合還能調(diào)解無(wú)線電信號(hào)。經(jīng)過(guò)這番處理,利用非常靈敏的耳機(jī),人們便可聽(tīng)到廣播的節(jié)目?jī)?nèi)容。
伯克利分校亞歷克斯?澤托教授稱,他們研制的納米收音機(jī)比人類首批商業(yè)化的收音機(jī)要小1000億倍。雖然目前納米收音機(jī)還只是設(shè)定成無(wú)線電接收器,但它也可改變成無(wú)線電發(fā)射器。他說(shuō),納米收音機(jī)將具有廣泛的應(yīng)用途徑,納米收音機(jī)的研制也許還將引領(lǐng)他們開拓出嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域。
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