En av de stora triumferna i beräkningsåldern har varit miniatyrisering. Under de senaste decennierna har vår förmåga att passa mer och mer komplexa maskiner till ett mindre och mindre utrymme bara accelererat.

Nu har ingenjörer på Harvard John A. Paulson School of Engineering och Applied Sciences byggt upp den minsta radiomottagaren som någonsin gjorts. De monterade den ut ur en serie defekter i rosa diamanter, några så små som två atomer i storlek.

Radios är gjorda av fem grundläggande komponenter: en strömkälla, en mottagare, en transduktor, en tuner och en högtalare. Mottagaren är den del som samlar elektromagnetiska signaler som passerar, så att de kan sändas till omvandlaren för att göra dem till en ström.

Harvard-mottagaren är gjord av otillräckligheter i diamantkristaller som kallas kvävesökningscentra. För att göra en, behöver du bara ta två intilliggande kolatomer ur diamantens struktur och ersätta en med en kväveatom. Den resulterande ofullkomligheten kan användas för att omvandla information till ljus, vilket gör dem praktiska för utvecklingen av kvantdator och fotonik.

Grönt ljus

I den lilla radion drivs elektroner i kvävesökningscentralerna med grönt ljus från en laser som gör dem känsliga för elektromagnetiska fält, inklusive de vågor som används i FM-radio.

När den tar emot radiovågor konverterar den dem och avger en ljudsignal som rött ljus, som sedan kan spelas upp som ljud. En elektromagnet som omger diamanten används för att ställa in frekvensen till en annan station.

Vid testning var diamantradio extremt robust - kan spela upp musik upp till en temperatur på 350C. “Diamanter har dessa unika egenskaper,” Marko Loncar, som ledde forskningen.

Han hoppas att den lilla maskinen kan användas för många olika applikationer. “Denna radio skulle kunna fungera i rymden, i hårda miljöer och till och med människokroppen, eftersom diamanter är biokompatibla,” Loncar tillagt.

Den fullständiga informationen om forskningen var i tidskriften Fysisk granskning tillämpad.

  • Droner kan styra självkörande bilar när de behöver gå på väg