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　　研究人員將高精度半導體材料和壓電材料相結(jié)合，成功地在聲子之間產(chǎn)生了非線性相互作用。這一成果與之前的聲子放大器技術(shù)相結(jié)合，為智能手機和其他無線數(shù)據(jù)發(fā)射器等設備實現(xiàn)更小、更高效、更強大的性能提供了可能。

　　智能手機中大約有30個由特殊微芯片制成的壓電濾波器，負責將無線電波轉(zhuǎn)換成聲波，再轉(zhuǎn)換回無線電波。這些濾波器是前端處理器的一部分，在每次數(shù)據(jù)交換時，都需要進行多次聲波和電磁波的轉(zhuǎn)換，不僅產(chǎn)生損耗，還降低了設備性能。由于濾波器不能使用硅等常規(guī)材料制造，導致手機的物理尺寸遠大于實際需求。

　　傳統(tǒng)上，聲子的行為是完全線性的。在這項研究中，研究人員成功展示了聲子的非線性行為。他們發(fā)現(xiàn)，在這種新型聲學材料中，一束聲子能夠影響另一束聲子的頻率。更重要的是，聲子可以通過類似于晶體管電子設備的方式進行操縱，這在過去是無法實現(xiàn)的。

　　研究人員表示，將所有射頻前端組件集成在一個芯片上，有望將智能手機和其他無線通信設備的尺寸縮小至原來的百分之一。該團隊已在微電子尺度的設備上完成了原理驗證。

　　新技術(shù)有望打破當前射頻處理硬件的物理尺寸限制。未來，人們或?qū)⒂瓉眢w積大幅縮小、信號覆蓋更廣、電池續(xù)航時間更長的通信設備。

　　總編輯圈點

　　功能強大的手機，已然成為隨身的智能助手。未來，它會變成什么樣?這在很大程度上依賴于材料科學的進步。新研發(fā)的聲學材料通過使聲子之間發(fā)生相互作用，讓無線設備變得更加小巧、性能更優(yōu)，這為智能手機的“進化”提供了重要思路。其實，隨著眾多新材料的涌現(xiàn)，手機可從多種途徑實現(xiàn)更新迭代。比如，利用二維材料作為手機芯片，有望使手機打破摩爾定律的束縛，變得運行更快、能耗更低;使用光伏材料作為手機外殼，有望使手機隨時借助陽光充電。這些，為未來手機形態(tài)提供了巨大的想象空間。