Importanti componenti elettronici di smartphone e simili rimpiccioliti di 10 volte

Induttori, blu e condensatori, gialli, necessari per realizzare i filtri del segnale elettronico negli smartphone e altri dispositivi wireless (credito: Xiuling Li)

Un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois, Urbana-Champaign, ha ideato un metodo per rimpicciolire, e anche di molto, i filtri elettronici. Questi ultimi sono importanti componenti elettronici che vengono di solito utilizzati negli smartphone o in altri dispositivi wireless e simili. Il loro compito è quello di eliminare i disturbi dei segnali in ingresso e migliorare i segnali in uscita e proprio per questo sono componenti essenziali. Purtroppo occupano uno spazio considerevole nei chip dei dispositivi mobili che gli stessi costruttori stanno tentando di rendere sempre più piccoli.
Il nuovo studio dimostra che questi filtri elettronici possono essere ridotti in maniera sensibile in termini di dimensioni, Fino a 10 volte.

I ricercatori hanno usato una membrana singola arrotolata che contiene induttori e condensatori progettati in maniera indipendente.
Con induttori e condensatori arrotolati, si possono integrare questi diversi componenti in un dispositivo unico “salvaspazio”, come spiega Xiuling Li, professoressa di ingegneria elettrica e informatica e una delle autrici dello studio che è apparso su Advanced Functional Materials.
Per effettuare la modellazione sulle membrane molto sottili, i ricercatori hanno usato un particolare processo di incisione litografica tramite il quale riescono ad unire insieme i condensatori e gli induttori su unico piano.
Questa membrana multistrato può poi essere arrotolata in un “tubicino” sottile e quindi posizionata sul chip occupando molto meno spazio rispetto al metodo di costruzione “tradizionale”.

Con questo speciale design i filtri, nel corso delle sperimentazioni, risultavano adatti per le applicazioni nella gamma di frequenza 1-10 gigahertz. Oltre che nel settore della radiofrequenza, il nuovo metodo di costruzione potrebbe essere usato anche in applicazioni che usano altre frequenze come quelle dei mega Hertz.
“Il nostro modo di integrare induttori e condensatori in modo monolitico potrebbe portare l’integrazione dei circuiti elettronici passivi a un livello completamente nuovo”, spiega ancora la Li. “Non c’è praticamente alcun limite alla complessità o alla configurazione dei circuiti che possono essere realizzati in questo modo”.

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