اتجاه جديد للبوصلة الرقمية

تأتي الهواتف المحمولة والعديد من الأجهزة المحمولة الأخرى الآن مليئة بأجهزة استشعار قادرة على تتبعها أثناء تحركها. لقد ولدت البوصلات الرقمية والجيروسكوبات ومقاييس التسارع المضمنة في مثل هذه الأجهزة مجموعة واسعة من الخدمات القائمة على الموقع ، بالإضافة إلى طرق جديدة للتحكم في الأجهزة المحمولة - على سبيل المثال ، بالاهتزاز أو النقرة. الآن طريقة جديدة لصنع هذه المستشعرات يمكن أن تجعل هذه التكنولوجيا أصغر وأرخص.

قد يؤدي التقدم أيضًا إلى ظهور مستشعرات الحركة في العديد من الأجهزة والأشياء ، بما في ذلك أحذية الجري أو مضارب التنس ، كما يقول نايجل درو من برشلونة ، ومقره إسبانيا. باولاب مايكروسيستمز التي طورت التكنولوجيا الجديدة.

صنع Baolab نوعًا جديدًا من البوصلة الرقمية باستخدام طريقة تصنيع أبسط. ستظهر التكنولوجيا في أجهزة GPS العام المقبل ، كما يقول درو. كما صنعت الشركة أيضًا نماذج أولية لمقاييس التسارع والجيروسكوبات ، وتخطط لدمج جميع الأنواع الثلاثة من أجهزة الاستشعار على نفس الشريحة.

يتم تصنيع البوصلات الرقمية التقليدية باستخدام ما يسمى بتصنيع أشباه الموصلات المعدنية بأكسيد المعادن ، وهي الطريقة الأكثر شيوعًا لصنع الرقائق الدقيقة ودوائر التحكم الإلكترونية. لكن مثل هذه البوصلات تتضمن هياكل مثل مكثفات المجال المغناطيسي التي يجب إضافتها بعد تصنيع الرقاقة ، مما يزيد من التعقيد والتكلفة. يقول درو إن الاختلاف الأساسي هو أن [بوصلتنا] مصنوعة بالكامل ضمن CMOS القياسي.

هذا ممكن لأن البوصلة تستغل ظاهرة تسمى قوة لورنتز. تعتمد معظم البوصلات الرقمية التجارية على ظاهرة مختلفة ، تسمى تأثير هول ، والتي تعمل عن طريق تمرير تيار عبر موصل وقياس التغيرات في الجهد الناتج عن المجال المغناطيسي للأرض.

على النقيض من ذلك ، تحدث قوة لورنتز عندما يولد مجال مغناطيسي قوة على مادة موصلة عندما يتدفق تيار من خلالها. يمكن للجهاز تحديد المجال المغناطيسي عن طريق قياس إزاحة الجسم الذي تعمل عليه هذه القوة.

في رقائق Baolab ، يتم حفر النظام الكهروميكانيكي الدقيق (MEMS) النانوي من شريحة سيليكون تقليدية. يتكون جهاز nano-MEMS من كتلة ألومنيوم معلقة بواسطة زنبركات. عندما يقوم جهاز ما بتوجيه تيار عبر الكتلة ، فإن أي مجالات مغناطيسية موجودة ستؤثر على الكتلة وتؤثر على صدى. سوف يكتشف زوج من الصفائح المعدنية التي تحيط بالكتلة هذه التغييرات. يمكن للجهاز قياس المجال المغناطيسي في اتجاه واحد من خلال ملاحظة التغيرات الطفيفة في سعة هذه الصفائح. باستخدام مجموعة من ثلاثة من هذه المستشعرات ، يمكن للجهاز تحديد اتجاه المجال المغناطيسي للأرض ، وبالتالي اتجاهه.

سيؤدي هذا النوع من تقنية التكامل المشترك MEMS-CMOS إلى تحسين الحساسية وتمكين رقائق مستشعر أصغر ، وبالتالي أرخص ، مقارنةً بالرقائق التقليدية ، كما يقول هيروشي ميزوتا ، أستاذ الإلكترونيات النانوية في NANO Group بجامعة ساوثهامبتون.

يبلغ طول كل من مستشعرات Baolab nano-MEMS أقل من 90 ميكرون. يقول درو إنه ينبغي أن يكون من الممكن دمج جميع أنواع المستشعرات الثلاثة في شريحة واحدة بطول ثلاثة ملليمترات فقط.

مكتب التحقيقات الفدرالي على القرصنة الروسية

تحت الغطاء: صورة بالمجهر الإلكتروني الماسح للبوصلة الرقمية تم إنشاؤها بواسطة Baolab.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به