Erittäin nopeat kytkimet ovat perustutkimuksen ja teknologian kehittämisen välttämättömiä laitteita. Piirit ovat kaiken tietokoneen ja älypuhelimen toiminnan perusta. Tietokoneen toiminnan nopeus määräytyy sen mukaan, kuinka nopeasti komponentti voi siirtyä nollasta yhteen. Sähkökytkentä on mahdollista nykyaikaisissa tietokoneissa käytettyjen puolijohteiden avulla.
Saksalaiset tutkijat klo Ruhrin yliopisto Bochum ovat luoneet vesipohjaisen kytkimen, joka toimii erittäin nopeasti. Alle sekunnin biljoonassa osassa (10-12 sekuntia), lyhyt mutta voimakas laserpulssi muuttaa veden johtavaan tilaan, joka toimii melkein kuin metalli. Tämä tekee siitä nopeamman kuin tunnettu virta nopein puolijohde vaihtonopeus.
Claudius Hoberg Ruhr Explores Solvation Cluster of Excellencesta RESOLV ja hänen kollegansa ovat paljastaneet mahdollisen uudenlaisen lähestymistavan vesipohjaisiin piireihin. Vesi, johon tutkijat olivat liuenneet jodidi-ioneja – toisin sanoen suolavettä – tuuletetaan ulos mittatilaustyönä tehdyllä suuttimella niin, että se virtaa litistyneenä suihkuna, jonka paksuus on vain muutaman mikrometrin.
Sitten tämä vesisuihku läpäisee lyhyen mutta tehokkaan laserpulssin. Laser saa veden äkillisesti johtavaksi terahertsitaajuuksilla, ja sillä on metallin ominaisuuksien kaltaisia ominaisuuksia, kun se vapauttaa elektroneja siihen liuenneesta suolasta. Vesi toimii uskomattoman nopeana kytkimenä laserpulssin lyhyen toiminnan ansiosta (10-14 sekuntia) pituus.
Claudius Hoberg sanoi, "Nopeus 10-12 sekuntia havaittiin terahertsialueella. Toinen laser mittaa veden tilan."
Lehden viite:
- Adrian Buchmann, Claudius Hoberg, Fabio Novelli: Ultranopea nestekytkin terahertsisäteilylle APL fotoniikka, 2022, DOI: 10.1063/5.0130236
