بهبود جهت‌یابی تلفن همراه با ساعت مولکولی

موبنا – پژوهشگران بخش مهندسی و علوم رایانه “دانشگاه ام. آی. تی” (MIT)، برای نخستین بار موفق شدند ساعت مولکولی را ابداع کنند که روی یک تراشه قرار دارد. این تراشه هنگام قرار گرفتن در معرض فرکانس خاصی از تابش‌های الکترومغناطیسی، موجب چرخش پیوسته و قابل سنجش مولکول‌ها می‌شود.

در حال حاضر، بخش مهمی از ابزار سنجش زمان، ساعت‌های اتمی هستند. این ساعت‌ها، برای سنجش زمان، به تشدید پایدار اتم‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض یک فرکانس خاص، وابسته هستند. ساعت‌هایی از این نوع، روی ماهواره‌های GPS نصب می‌شوند.

در هر حال، ساعت‌های اتمی، بزرگ و پرهزینه هستند. ساعت درونی تلفن‌های همراه هوشمند، از دقت کمتری برخوردار است. این ساعت‌ها برای جهت‌یابی، به سه سیگنال ماهواره‌ای وابسته هستند و گاهی اوقات، در مکان‌یابی اشتباه می‌کنند. این گونه خطاها را می‌توان با اصلاح سیگنال‌های اضافی ماهواره‌ای کاهش داد اما این کار، عملکرد و سرعت جهت‌یابی را نیز کاهش می‌دهد. با افت یا تضعیف سیگنال‌ها، تلفن همراه برای مشخص کردن محدوده مکانی کاربر، ابتدا به ساعت خود و سپس به شتاب‌سنج مراجعه می‌کند.

ساعت مولکولی دانشگاه ام. آی. تی، مولکول‌های خاصی را در معرض یک فرکانس بالا قرار می‌دهد و آنها را به چرخش وامی‌دارد. چرخش مولکول‌ها موجب جذب انرژی و خروجی بیشتر می‌شود. این چرخش آنقدر قابل اطمینان هست که می‌توان آن را به عنوان یک مرجع زمانی به کار برد.

در آزمایش‌های انجام شده، میزان خطای ساعت مولکولی در مقایسه با ساعت‌های اتمی کوچک، زیر یک میکروثانیه بر ساعت بود. این ساعت، تمام الکترونیک است و نیازی به اجزای بزرگ ندارد. همچنین در ساخت آن، از “نیم‌رسانای اکسید فلزی مکمل” یا “سیماس” (CMOS) کم‌هزینه استفاده شده است که با فناوری مدار ترکیب شده و برای ساخت تراشه‌های گوشی هوشمند به کار می‌رود.

“رونان هان” (Ruonan Han)، استادیار دانشگاه ام. آی. تی و از نویسندگان این پژوهش گفت: این ساعت مولکولی می‌تواند برای سنجش کارآمد زمان در برنامه‌هایی که به دقت زمانی نیاز دارند، به کار رود. این فناوری، در زیر آب یا میدان جنگ و یا در هر موقعیتی که سیگنال GPS موجود نباشد نیز کارآمد خواهد بود.

ممکن است این فناوری، روزی بتواند دقت و عملکرد جهت‌یابی را در تلفن‌های همراه هوشمند و دیگر ابزار مورد استفاده، بهبود بخشد.

این پژوهش، در مجله ” Nature Electronics” به چاپ رسید.

 منبع: ایسنا