fotoni

Gli interruttori microscopici che instradano i segnali luminosi tra i chip del computer potrebbero contribuire a rendere i dispositivi elettronici più veloci ed efficienti.

Le onde luminose possono trasportare informazioni più facilmente della corrente elettrica utilizzata nei circuiti tradizionali, poiché le particelle di luce chiamate fotoni attraversano i materiali senza interagire con l’ambiente circostante quanto gli elettroni. Ma finora, gli interruttori meccanici progettati per manipolare tali onde luminose che trasportano dati hanno funzionato in modo “relativamente lento” e hanno richiesto tensioni elettriche impraticabilmente elevate per funzionare.

Oggi, gli interruttori di nuova concezione reindirizzano la luce in meno di un milionesimo di secondo usando solo circa un volt di elettricità (paragonabile alle tensioni utilizzate nell’elettronica ordinaria), econdo i ricercatori della scienza del 15 novembre. I componenti elettronici equipaggiati con i nuovi interruttori per elaborare i dati potrebbero aiutare le auto a guida autonoma a scansionare l’ambiente circostante per il traffico e i pedoni o a leggere informazioni da computer quantistici, cosa che attualmente non riescono a fare.

Una scoperta che bisogna approfondire ancora

Ogni interruttore comprende un disco d’oro ultrasottile sospeso sopra una piastra di silicio. Applicando una piccola tensione attraverso l’interruttore, il disco d’oro si piega verso l’alto come una ciotola o si piega verso il basso come un ombrello. L’orientamento del disco d’oro in qualsiasi momento controlla se la luce che fluisce attraverso una struttura simile a un cavo vicino chiamata guida d’onda continui senza interruzioni.
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Mentre la luce passa dall’interruttore, una certa luce fuoriesce in uno spazio a forma di pista tra il disco d’oro e la piastra di silicio, e attorno alla pista e si ricombina con la luce nella guida d’onda. Se la placca d’oro è curva verso l’alto, i picchi e le valli delle onde luminose che escono dalla pista si allineano rafforzando la luce lungo il suo percorso originale.