Elettronica di consumo

un giorno fa p Jake Hertz L'atmosfera terrestre impedisce a molte forme di radiazione e ad altre onde elettromagnetiche di raggiungere la superficie terrestre. Mentre l'atmosfera è assolutamente essenziale per l'esistenza della vita sulla terra, la sua presenza può ostacolare la nostra osservazione scientifica dell'universo. In risposta, gli scienziati si sono rivolti a qualcosa chiamato palloncini spaziali, che trasportano apparecchiature di osservazione e payload elettronici per completare una missione di esplorazione. I telescopi con palloncino possono superare il velo atmosferico. Con questo strumento, gli scienziati possono osservare efficacemente l'universo senza dispendiose e dispendiose spedizioni nello spazio. In effetti, il programma scientifico dell'aerostato della NASA è operativo da 30 anni e lancia da 10 a 15 missioni all'anno da località di tutto il mondo. Le missioni in mongolfiera hanno sia un costo inferiore che tempi di consegna pi...

un giorno fa p Rushi Patel La scorsa settimana, gli scienziati dell'Università di Southampton hanno progettato materiali a cambiamento di fase che, come sostengono, potrebbero "rivoluzionare i circuiti ottici" e persino sostituire le parti elettroniche convenzionali. I ricercatori affermano che questo nuovo materiale presenta una perdita bassissima alle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni e può essere commutato con una potenza molto bassa. L'elettronica tradizionale per la comunicazione consuma una parte significativa della loro energia a livello di interconnessione e la loro larghezza di banda è direttamente limitata dalla lunghezza della comunicazione. L'uso di fotoni invece di elettroni mitiga queste limitazioni. È qui che entra in scena il campo della fotonica. Gran parte della comunicazione in fibra ottica avviene nella regione della lunghezza d'onda in cui le fibre ottiche hanno una perdita di trasmissione ridotta. A una lunghezza d'on...

un giorno fa p Robert Keim Se ti stai unendo a questa serie di statistiche sull'ingegneria elettrica, potresti voler iniziare con il primo articolo che introduce l'analisi statistica e la seconda che esamina le statistiche descrittive. Più di recente, abbiamo toccato la compensazione della dimensione del campione durante il calcolo delle deviazioni standard, concentrandoci in particolare sulla correzione di Bessel. In questo articolo, ci baseremo sulla discussione di un precedente articolo sulla deviazione standard, che cattura la potenza media delle variazioni casuali in un set di dati o in una forma d'onda digitalizzata. Questa potenza media viene espressa come ampiezza, ad esempio, come volt invece di watt. Gli ingegneri elettrici si occupano continuamente di variazioni casuali. Li chiamiamo rumore e assicurano che, indipendentemente dal tempo, avremo qualcosa di cui lamentarci. Usiamo la seguente formula per calcolare la deviazione standard: Molti di noi probabil...

15 ore fa p Jake Hertz Per un consumatore, uno dei maggiori oneri della tecnologia è mantenere il telefono collegato a un cavo di ricarica mentre si carica. L'iPhone 6, ad esempio, impiega più di 2,5 ore per caricarsi a piena capacità, una quantità di tempo incredibilmente lenta data l'attuale ambiente frenetico. Negli ultimi anni le aziende hanno deciso di risolvere questo problema con l'avvento delle tecnologie di ricarica rapida. Grandi passi in avanti sono arrivati ​​quando le nuove generazioni di USB-C hanno introdotto funzionalità di ricarica universali più veloci. Tuttavia, la spinta continua mentre le aziende cercano modi più veloci per caricare i dispositivi. Prima di poter capire come funzionano le tecnologie di ricarica rapida, dobbiamo prima capire come una batteria agli ioni di litio si carica a un livello superiore. La batteria standard agli ioni di litio si carica a una tensione di cella di 4,2 V. Questa carica avviene in due fasi: corrente costante e t...

un giorno fa p Gary Elinoff Synaptics, un produttore di soluzioni HMI (Human Interface), ha annunciato questa settimana di aver siglato un accordo definitivo per acquistare DisplayLink, uno specialista della tecnologia di compressione video. Con una capitalizzazione di mercato di $ 2,4 miliardi, come riportato dalla CNN, Synaptics sta finanziando la transazione da $ 305 milioni interamente senza contanti. L'accordo dovrebbe concludersi nel primo trimestre di Synaptics dell'anno fiscale 2021, fatte salve le consuete condizioni di chiusura. La società prevede che la nuova acquisizione aggiungerà circa $ 94 milioni nelle vendite annuali. Synaptics offre una vasta gamma di soluzioni HMI tra cui touchpad, controller touch capacitivi, driver per display ottici nonché prodotti biometrici, voce, display, audio, touch e multimediali. I mercati includono soluzioni per la casa intelligente, il PC, il cellulare e industrie automobilistiche. Nel 2014, Synaptics ha assorbito Renesas SP...

16 ore fa p Antonio Anzaldua Jr. Mentre molti servizi di generi alimentari e di fornitura sono disponibili attraverso lo shopping online e l'abbandono del marciapiede - specialmente nel mezzo della pandemia di COVID-19 - arriva ancora un momento in cui potresti trovarti fisicamente in un negozio. Molte di queste attività di riapertura stanno aderendo alle pratiche di sanificazione e al distanziamento sociale per evitare la trasmissione di COVID-19, ma un punto di contatto inevitabile appare alle casse del negozio. Se stai pagando con la carta, potresti dover contattare la tastiera , che non è sempre igienizzato. La STMicroelectronics (ST) e la Fingerprint Cards AB (Fingerprints) hanno recentemente unito le forze per sviluppare una soluzione di carta di pagamento biometrica per metodi di pagamento sicuri e senza contatto, una caratteristica bancaria di recente importanza durante la pandemia. Le due aziende stanno realizzando questo grazie alla tecnologia di riconoscimento delle ...

11 ore fa p Antonio Anzaldua Jr. I ricercatori dell'Università del Missouri (MU) hanno condotto un nuovo studio che rivela il potenziale di carta e matita per la creazione di dispositivi elettronici. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che qualcosa di così banale come una matita di grafite può creare dispositivi bioelettrici che si attaccano alla pelle. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno trovato il modo di alimentare numerosi dispositivi con l'energia dell'attrito su carta, inclusi sensori, microfluidica, accumulo di energia e dispositivi microanalitici. La carta è un'opzione utile come substrato per circuiti elettronici e sensori perché è sia economica che rispettosa dell'ambiente. I ricercatori possono ora utilizzare i ruoli passivi e attivi di una traccia di matita raccogliendo l'energia di una matita di grafite al 90% su carta. Il Dr. Zheng Yan, che ha guidato il team di ricercatori della MU, spiega che le matite contenenti più di 90 % di ...

7 ore fa p Luke James Gli ultimi dischi rigidi magnetici di oggi sono realizzati con film sottili magnetici, che sono materiali invar (una lega di nichel-ferro nota per il suo basso coefficiente di espansione termica con variazioni di temperatura). Questi film sottili consentono un'altissima densità di archiviazione dei dati attraverso il riscaldamento locale di nano-domini ultra-piccoli mediante un laser. Questo è noto come registrazione magnetica assistita da calore o HAMR. Oltre a una lega di nichel-ferro, un altro materiale tecnologicamente rilevante per le memorie di dati HAMR sono pellicole sottili di nanograine ferro-platino. Ora, per la prima volta nella ricerca pubblicata su Science Advances, un team congiunto guidato dal professor Matias Bargheer dell'Università di Potsdam afferma di aver osservato come una speciale interazione spin-reticolo in questi film sottili annulli l'espansione termica del reticolo cristallino. In effetti, è stato questo reticolo crista...

un giorno fa p Kate Smith Imahara era famoso soprattutto per il suo lavoro nello show Mythbusters, che utilizzava l'ingegnosità per "sradicare" miti ben noti (come se la "regola dei cinque secondi" avesse delle basi nella realtà). È stato anche noto a quelli nel mondo del design elettronico per il suo lavoro come portavoce del distributore Mouser Electronics. È francamente insolito che un EE possa raggiungere il livello di celebrità popolare di Imahara. Sì, ci sono eroi EE indiscutibili che lasciano il segno con teoremi come Harry Nyquist o tecnologie come Harvey C. Nathanson (il padre di MEMS). Ma ti sarebbe difficile trovare un profano che ti possa dire molto su queste figure. Le celebrità tecnologiche moderne più note (vedi: Elon Musk o Michio Kaku) provengono da tutti gli angoli dell'ingegneria e della fisica. Nel frattempo, alcuni dei più famosi ingegneri elettrici addestrati formalmente non sono noti per la loro ingegneria (vedi: Mr. Bean), o sono...

17 ore fa p Jake Hertz Quando si progettano progetti elettronici, una delle principali considerazioni da tenere in considerazione è la custodia desiderata. Tutti i designer vogliono creare qualcosa con un'interfaccia utente esteticamente piacevole. I progettisti del prodotto progetteranno questa interfaccia e quindi forniranno una specifica EE: devono adattarsi al loro design - circuiti, fili, batterie e tutto - in una determinata area. Ciò spesso rappresenta un compromesso tra estetica e funzionalità. Una tecnologia emergente chiamata in-mold electronics (IME) cerca di alleviare questo problema, offrendo agli ingegneri soluzioni più leggere, economiche e compatte per la produzione. L'elettronica In-Mold è un processo di fabbricazione che incorpora elettronica stampata, formatura 3D e stampaggio per creare oggetti 3D con elettronica incorporata. Questa tecnologia si ottiene stampando per primi strati multipli di inchiostri dielettrici decorativi elettricamente conduttivi...

12 ore fa p Luke James Se i ricercatori e gli ingegneri di progettazione riescono a ottenere la superconduttività a temperatura ambiente, ovvero un materiale con resistenza elettrica pari a zero a temperatura ambiente, potrebbe rivoluzionare l'industria dell'elettronica di potenza. Secondo gli scienziati dell'Universität Hamburg e del Cluster of Excellence, per la prima volta sono state osservate forti prove di superfluidità in un sistema modello centrale, una nuvola di gas bidimensionale. La superconduttività è vitale nell'elettronica perché l'elettronica superconduttiva sarà in grado di fornire dispositivi e circuiti con proprietà che attualmente non si vedono in nessuna altra tecnologia nota. Vale a dire, l'elettronica superconduttiva sarà molto più affidabile ed efficiente, sprecando molta meno energia a causa della perdita di calore. I ricercatori sperano così tanto che siano già in corso piani per sostituire le attuali reti elettriche con reti superco...

7 ore fa p Luke James La teoria alla base del meccanismo del cosiddetto ferroelettrico relaxor è stata oggetto di dibattito per oltre cinque decenni. Secondo Qing Wang, professore di scienze dei materiali e ingegneria alla Penn State University, il comportamento rilassante dei polimeri ferroelettrici ha origine da un disturbo conformazionale, completamente diverso dai classici rilassanti perovskite, che sono tipicamente caratterizzati da un disturbo chimico. Il team ha dato origine a proprietà rilassanti nei polimeri, che potrebbero portare alla scoperta di nuovi materiali organici ferroelettrici per rilassanti da utilizzare in applicazioni elettriche flessibili, scalabili e biocompatibili come sensori e batterie. A causa della mancanza di una comprensione fondamentale del meccanismo, non sono stati fatti molti progressi nella progettazione di nuovi materiali ferroelettrici rilassanti, nonostante tutte le promesse che mantengono. Tuttavia, il team afferma che la loro nuova compren...

un giorno fa p Gary Elinoff Un team guidato da ricercatori del Center for Quantum Technologies (CQT) della National University di Singapore è riuscito a costruire un piccolo CubeSat che ha soprannominato SpooQy-1. Il satellite in miniatura ha dimostrato la capacità di generare segnali quantici impigliati all'interno del suo pacchetto diminutivo. I risultati del progetto sono stati pubblicati sulla rivista Optica. L'entanglement è un aspetto molto strano della fisica quantistica. Se due particelle vengono intrappolate e ne viene osservata una, ci sarà immediatamente un cambiamento nelle proprietà del suo partner. Lo stesso Einstein descrisse i fenomeni come "azione spettrale a distanza. " Spettrale o no, questa strana proprietà può anche servire da base per un internet quantico a prova di hack. Il nanosat SpooQy-1 costruito da CQT. Immagine accreditata a CQT Il concetto di crittografia quantistica si basa sui fenomeni meccanici quantistici dell'entanglement. ...

16 ore fa p Jake Hertz Spinti dal boom dei veicoli elettrici e dell'automazione industriale, abbiamo assistito a un aumento dell'elettronica ad alta tensione e connessa in CA per monitorare le prestazioni del sistema. Questa esigenza può spesso essere soddisfatta con sensori di corrente che vengono utilizzati per misurare e, successivamente, i sistemi di controllo. Tuttavia, i moderni sensori di corrente presentano ancora alcuni compromessi tra costo, precisione e isolamento, offrendo agli ingegneri una serie di decisioni difficili nella scelta del dispositivo più pratico per i loro progetti. I sensori di corrente sono disponibili in diverse configurazioni, ma tutti si riducono a due tipi: circuito aperto e circuito chiuso. Entrambe queste configurazioni dipendono dalla manipolazione dei campi magnetici, sfruttando specificamente l'effetto Hall (quindi i sensori ad effetto Hall). I sensori ad anello aperto sono generalmente costituiti da un sensore Hall posizionato nel...

13 ore fa p Luke James Sfortunatamente, è fin troppo comune che i tirocini, anche presso le istituzioni e le aziende più prestigiose, non portino a nulla di degno di nota. Il più delle volte, hanno esagerato gli esercizi delle risorse umane. Tuttavia, questo non era il caso di Jack Mayo, uno studente di master in nanoscienze all'Università di Groningen. Dichiara di aver creato un modello universale che può aiutare a prevedere il numero di distribuzione di difetti topologici nei sistemi di non equilibrio. Lo studio è stato condotto per risolvere una sfida significativa nel calcolo quantistico. Tuttavia, ha implicazioni molto più ampie in altre aree come i magneti in nanoscala e, a causa delle sue radici nella fisica teorica, per lo stesso Universo. In tutti questi sistemi, l'insorgenza dell'ordine, come quella indotta dal raffreddamento, è quasi sempre accompagnato da difetti. “Prendi un sistema in cui le particelle hanno un momento magnetico che può scorrere tra su e gi...

10 ore fa p Antonio Anzaldua Jr. L'elettronica e la tecnologia dell'informazione convenzionali si basano sulla carica e sul gap di banda dell'elettrone. Al contrario, il campo emergente della spintronica si basa sulla rotazione degli elettroni (il loro momento angolare intrinseco) oltre alla loro carica. I ricercatori dell'Università di Wollongong (UoW) hanno recentemente completato un ampio studio sui semiconduttori spin-gapless (SGS), una nuova classe di materiali che collega semiconduttori e semimetalli. Questi ricercatori hanno iniziato a sperimentare materiali che avrebbero impedito la dissipazione di energia sprecata dalla conduzione elettrica. Gli esperti in questo campo affermano che SGS consentirà ai ricercatori di sviluppare meglio la spintronica ultraveloce a bassissima potenza. I semiconduttori spin-gapless sono stati proposti per la prima volta dal professor Xiaolin Wang, direttore dell'Istituto per i materiali superconduttori ed elettronici press...

un giorno fa p Gary Elinoff Un team guidato da Stanford ha ideato un metodo per archiviare i dati che dipende dallo scorrimento di strati di metallo ultra sottili. La nuova tecnica di memoria non può solo memorizzare più dati in una determinata area di quanto sarebbe possibile con qualsiasi tecnologia basata sul silicio, ma anche consumare meno energia. La ricerca, condotta da Aaron Lindenberg, professore associato di scienza dei materiali e ingegneria a Stanford e al National Accelerator Laboratory di SLAC, potrebbe dare origine a un nuovo tipo di memoria non volatile che rappresenta un importante aggiornamento delle odierne tecnologie a base di silicio, come i chip flash. La ricerca è stata dettagliata sulla rivista Nature Physics. Il tiro di lancio in questa svolta è tenuto da una nuova classe di metalli che formano strati incredibilmente sottili. In questi esperimenti, il metallo impiegato era la ditelluride di tungsteno e gli strati stessi avevano uno spessore di soli tre atom...

16 ore fa p Kayla Matthews Una delle cose più affascinanti dei moderni progressi dell'ingegneria è che i ricercatori possono usarli per conoscere antiche civiltà. Prendi il recente esempio di geometri che usano il radar penetrante nel suolo (GPR) per mappare una città romana chiamata Falerii Novi, fondata nel 241 a.C. Il team si è basato sul GPR per vedere i dettagli degli edifici sepolti senza scavare. Anche la tecnologia LiDAR (rilevamento della luce e del raggio) è entrata in gioco con nuove scoperte archeologiche. Un esempio recente riguardava la ricerca di un sito cerimoniale Maya di 3000 anni. Questi esempi mostrano che ci sono modi nuovi ed eccitanti per saperne di più sul passato. Qui daremo uno sguardo da vicino alla prima tecnologia menzionata sopra: GPR. Il radar a penetrazione terrestre, o GPR, è un metodo non distruttivo di utilizzo di campi elettromagnetici per acquisire immagini di materiali del sottosuolo. Si basa sulle frequenze radio all'interno della b...

14 ore fa p Gary Elinoff Il futuro dell'elettronica è flessibile. Ci saranno prodotti come telefoni pieghevoli, tablet e display sottilissimi che possono essere arrotolati e sensori indossabili per monitorare la salute conforme ai contorni del corpo umano. Per sviluppare questi nuovi prodotti pieghevoli, i designer possono ora utilizzare materiali esistenti come film sottili e materie plastiche per soppiantare i rigidi circuiti stampati di oggi e i componenti elettronici ingombranti. Ma presto avranno una nuova scelta. La ricerca condotta presso l'Università del Wisconsin-Madison ha scoperto un modo per sfruttare il legno per formare la base di un amplificatore a microonde funzionale. La ricerca è stata riassunta in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications. In esso, il professor Zhenqiang Ma dell'Università del Wisconsin-Madison descrive come lui e il suo team abbiano costruito un amplificatore a microonde funzionante su un substrato di carta di nano...

9 ore fa p Jake Hertz Con l'imminente lancio del 5G, gli ingegneri hanno avuto il compito di riprogettare gran parte dell'infrastruttura cellulare che supporterà le alte frequenze offerte dal 5G. Una delle maggiori sfide di questo progetto è minimizzare il consumo di energia; un minore consumo energetico significa una maggiore durata della batteria nei telefoni e meno soldi nelle stazioni base. Come sottolinea Timothy Hegarty di Texas Instruments, sia nelle stazioni base che nei dispositivi cellulari, gli amplificatori di potenza sono i principali consumatori di energia. Per questo motivo, gli ingegneri hanno perfezionato questo componente con la speranza di massimizzare la sua efficienza energetica. È interessante notare che le tecnologie di conversione CC-CC possono essere la chiave per ottimizzare l'efficienza energetica negli amplificatori di potenza RF. Riconoscendo questa realtà, Flex Power Modules ha recentemente collaborato con OpenRAN e O-RAN Alliance per espan...

7 ore fa p Luke James Ormai, non siamo estranei alla campagna pubblicitaria di calcolo quantistico. Quando (o meglio, se) vengono sviluppati con successo e mantengono il loro potenziale promesso, i computer quantistici saranno in grado di risolvere problemi e sfide che altrimenti richiederebbero centinaia o migliaia o più anni per essere risolti dall'attuale tecnologia "classica". In quello che potrebbe essere un grande passo per l'informatica quantistica, i ricercatori dell'Università dei Paesi Baschi affermano di aver sviluppato la prima batteria al mondo in fase quantica. Oggi le batterie sono onnipresenti, le batterie agli ioni di litio sono le più comuni, sebbene esistano alternative. Queste batterie convertono l'energia chimica in una tensione che può fornire energia a un circuito elettronico. Al contrario, le tecnologie quantistiche presentano circuiti basati su materiali superconduttori attraverso i quali una corrente può fluire senza tensione, an...