Des scientifiques ont créé un laser sonore capable d’améliorer les performances de votre téléphone portable

Quand votre téléphone imite les tremblements de terre

Vous ne le savez peut-être pas, mais chaque fois que votre téléphone reçoit un appel ou se connecte à Internet, il utilise une technologie étonnamment similaire… à un séisme. C’est surprenant, non ? Lorsqu’un tremblement de terre secoue notre planète, il crée ce qu’on appelle des ondes acoustiques de surface (ou SAW, pour Surface Acoustic Waves). Ces ondes voyagent le long de la croûte terrestre et sont, hélas, responsables des dégâts que l’on connaît.

Eh bien, figurez-vous que nos smartphones utilisent exactement le même principe, mais à une échelle microscopique. Ils intègrent des filtres SAW pour convertir les signaux radio en minuscules vibrations. Cela leur permet de faire le tri et d’éliminer les bruits parasites indésirables. C’est une adaptation brillante des ressources grondantes de notre planète, qui rend possible une grande partie de nos technologies modernes.

Mais il y a un hic. Ces composants sont plutôt encombrants par rapport aux autres pièces de nos mobiles. En général, ils nécessitent deux puces différentes et une source d’alimentation pour générer ces ondes. C’est là que la science vient de faire un bond en avant.

L’invention du « laser à phonons »

Une nouvelle étude publiée dans la prestigieuse revue Nature révèle que des scientifiques ont mis au point une méthode inédite pour créer ces ondes. Leur outil ? Un « laser à phonons ». C’est un peu comme un laser classique, sauf qu’au lieu d’utiliser la lumière, il utilise le son.

Pour réussir ce tour de force, l’équipe a concocté un sandwich de matériaux assez complexe. Imaginez une base en silicium, sur laquelle on applique une fine couche de niobate de lithium. Ce matériau est bien connu des experts en télécommunications car il est piézoélectrique. En clair ? Il produit un champ électrique quand il vibre, et inversement. Pour finir, ils ont ajouté une touche d’arséniure d’indium-gallium, un matériau courant dans les photodétecteurs, capable d’accélérer les électrons lorsqu’il rencontre un faible champ électrique.

Matt Eichenfield, l’auteur principal de l’étude à l’Université du Colorado à Boulder, explique leur démarche en la comparant aux lasers à diodes. Ces derniers, qui sont la pierre angulaire de la plupart des technologies optiques, fonctionnent simplement avec une batterie. « Nous voulions créer un analogue de ce type de laser, mais pour les ondes acoustiques de surface », précise-t-il.

Vers des performances décuplées

Alors, comment ça marche concrètement ? Lorsque l’on applique un champ électrique à cet empilement de matériaux, des ondes se forment dans le niobate de lithium, créant un véritable clapotis de va-et-vient. C’est ce mouvement qui génère le signal.

Les résultats sont prometteurs. Les chercheurs rapportent avoir créé des ondes à une fréquence de 1 gigahertz. Cela peut sembler technique, mais sachez que les dispositifs actuels plafonnent autour de 4 gigahertz. L’équipe est convaincue qu’elle pourra bientôt pousser cette vitesse à plusieurs centaines de gigahertz. C’est un potentiel énorme pour nos futurs appareils.

Aujourd’hui, nos téléphones jonglent avec plusieurs puces pour transformer les ondes radio en ondes acoustiques et vice-versa. L’espoir des chercheurs, c’est que les futurs appareils puissent s’appuyer sur cette puce unique pour tous leurs besoins.

La dernière pièce du puzzle

Cette innovation pourrait bien changer la donne pour la taille de nos gadgets. En remplaçant des composants encombrants par cette nouvelle puce composée de silicium, de niobate de lithium et d’arséniure d’indium-gallium, nous nous dirigeons vers des appareils encore plus compacts et performants.

Pour Matt Eichenfield, c’est une étape décisive : « Ce laser à phonons était le dernier domino qui restait debout et que nous devions faire tomber ». Selon lui, nous pourrons littéralement fabriquer chaque composant nécessaire à une radio sur une seule puce, en utilisant le même type de technologie. Une petite révolution invisible, mais qui fera grand bruit dans votre poche.

Selon la source : popularmechanics.com

Créé par des humains, assisté par IA.