Có bao giờ bạn không thể gọi điện hoặc nhắn tin được khi ở chỗ đông người chưa?

Các kỹ sư đã tìm được cách để thu nhỏ đáng kể một thành phần quan trọng trong điện thoại di động và các thiết bị không dây khác. Đó chính là bộ truyền tuần hoàn sóng radio (radio wave circulator) có kích thước nhỏ hơn nhưng hiệu quả hơn. Nó sẽ nhân đôi lượng băng thông sóng không dây bằng cách gửi và nhận sóng không dây đồng thời trên cùng một bằng tần. Họ làm điều đó bằng cách bỏ đi nam châm trong bộ truyền tuần hoàn.

“Chúng tôi đang thay đổi mô hình của bộ truyền tuần hoàn để nó có thể truyền sóng hai chiều đồng thời trên cùng một tần số mà không cần nam châm hoặc các vật liệu từ tính khác”. Andrea Alu, giáo sư tại trường Đại học Kỹ thuật Cockrell tại Texas tại Austin nói.

Bản mẫu của bộ truyền tuần hoàn mới có kích thước 2cm.

Kể từ lúc công nghệ không dây ra đời 60 năm trước đây, bộ truyền tuần hoàn sử dụng nam châm đã là tiêu chuẩn để có thể đạt được sự truyền thông tin hai chiều trên cùng một tần số, nhưng nó không được phổ biến rộng rãi vì kích thước lớn, trọng lượng nặng và chi phí liên quan đến việc sử dụng nam châm và vật liệu từ tính. Được giải thoát khỏi sự phụ thuộc vào các tác động từ tính, bộ truyền tuần hoàn mới sẽ có kích thước nhỏ hơn và chi phí sản xuất cũng ít hơn do sử dụng các vật liệu thông dụng.

Bản mẫu của bộ truyền tuần hoàn mới có kích thước 2cm. Trong tương lai kích thước của nó có thể nhỏ hơn nữa, chỉ vài micromet. Thiết kế mới sẽ được xây dựng dựa trên các vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện như vàng, đồng và silicon; khiến cho nó dễ tích hợp vào các bảng mạch của các thiết bị thông tin liên lạc hiện đại.

Nó hoạt động như thế nào?

Thiết bị hoạt động bằng cách bắt chước cách mà từ trường phá vỡ tính đối xứng trong sóng được truyền giữa hai điểm trong không gian, đây là một chức năng quan trọng trong bộ truyền tuần hoàn từ tính để nó chọn các bước sóng vô tuyến.

Với bộ truyền tuần hoàn mới, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc mô phỏng tác dụng tương tự bằng cách thay nam châm bằng một loại sóng xoay xung quanh thiết bị. Một tính năng độc đáo khác là nó có thể được điều chỉnh trong thời gian thực ở một khoảng tần số rộng, đây là một lợi thế lớn hơn bộ truyền tuần hoàn thông thường.

Bộ truyền tuần hoàn mới này cũng có thể đem lại lợi ích cho các ngành công nghiệp khác.

Giảm thiểu tình trạng “kẹt mạng”

Đối với các công ty viễn thông phải trả tiền cho giấy phép sử dụng tần số được phân bổ bởi Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ, việc sử dụng hiệu quả các giới hạn băng thông sẽ giảm chi phí đáng kể.

“Chúng tôi đang hình dung nó với kích cỡ tính bằng micromet được tích hợp trong điện thoại di động. Khi bạn sử dụng điện thoại di động trong các sự kiện lớn có nhiều người sử dụng điện thoại cùng lúc như bóng đá hoặc buổi hòa nhạc, nó sẽ giúp tránh được tình trạng “kẹt mạng” và các cuộc gọi được rõ ràng hơn”, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết.

Bộ truyền tuần hoàn mới này cũng có thể đem lại lợi ích cho các ngành công nghiệp khác, ví dụ như các hệ thống radar cho máy bay, tàu và vệ tinh có thể nhỏ đi đáng kể nhờ thiết kế mới này. Hiện các cơ quan chính phủ Mỹ cũng rất ủng hộ dự án mới này.