Buiten de traditionele varianten zijn er nu ook computerchips die met geluidsgolven informatie heen en weer sturen.

In bijna al onze apparaten zitten tegenwoordig computerchips, en allemaal gebruiken die elektrische signalen om informatie te verwerken. Computertaal is niets anders dan enen en nullen, die door een stroomsignaal aan of uit te zetten, overgebracht kunnen worden. Een opkomend alternatief hiervoor is het gebruik van lichtsignalen. Hier maakt glasvezel bijvoorbeeld gebruik van. Licht bestaat uit golven die met verschillende frequenties (aantal golven per seconde) door een elektrisch circuit kunnen worden geleid. Ingenieurs aan de Harvard University introduceren nu een derde mogelijkheid.

Lees ook:

• Licht opgeslagen als geluid op computerchip
• AI-chip herkent 2 miljard beelden in 1 seconde

Frequentie

Het alternatief is gebaseerd op geluid. Net als licht is dat een golf, en het werkt dan ook op dezelfde manier: om informatie over te brengen, worden er geluidsgolven met een specifieke frequentie door een circuit gestuurd. Hoewel het idee om deze zogeheten akoestische golven in chips te gebruiken al langer bestaat, wordt er nog niet veel mee gedaan. Dat komt vooral doordat het moeilijk blijft om de geluidsgolven op een efficiënte manier aan te sturen.

Het team van Harvard heeft hier een oplossing voor. Het maakt gebruik van het elektroakoestisch effect, een eigenschap die sommige materialen hebben. Als je ze onder stroom zet, zullen geladen deeltjes in het materiaal met de stroom meebewegen en zo geluidsgolven produceren. Het werkt ook de andere kant op: als de geladen deeltjes meegolven met geluid, produceren ze elektriciteit. Door de hoeveelheid stroom aan te passen, kunnen de onderzoekers precies bepalen welke frequentie het geluid krijgt en zo informatie overbrengen.

Eerste steen

Het gebruik van geluid biedt voordelen. Zo beweegt het 100.000 keer trager dan licht. Dat klinkt als een minpunt, maar soms heb je dat juist nodig. De ontvanger van het signaal moet de informatie goed kunnen lezen. Omdat licht zo enorm snel is, is het alweer voorbij voordat hij de juiste frequentie te pakken heeft. Met geluid is er meer tijd om alle gegevens uit het signaal te halen.

Nu de eerste steen is gelegd, gaan de onderzoekers door met het bouwen van complexere circuits voor akoestische golven. Uiteindelijk hopen ze de techniek toe te kunnen passen in quantumcomputers.

Bronnen: Nature Electronics, Harvard University, New Atlas

Beeld: Linbo Shao/Harvard SEAS

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!