Крошечный гироскоп размером с рисовое зерно может помочь еще больше уменьшить размеры гаджетов

Этот оптический гироскоп в 500 раз меньше существующих моделей. Электроника внутри потребительских гаджетов часто представляет собой миниатюрные версии более крупных компонентов - например телефонных камер - и это относится к гироскопам, используемым для ориентации устройства в трехмерном пространстве. Теперь ученые разработали способ сделать эти гироскопы намного, намного меньше.

Очень маленький гироскоп

Насколько маленький? Ну, на самом деле, меньше, чем рисовое зерно. Если вы надеетесь, что ваш следующий телефон будет легче помещаться в вашем кармане - или даже достаточно мал, чтобы закрепить его на запястье - тогда это одно из нововведений, которое может помочь. «Устройство для ориентации в пространстве способно обнаруживать сдвиги в 30 раз меньше, чем современные миниатюрные оптоволоконные гироскопы, несмотря на то, что они в 500 раз меньше по размерам», - объясняет команда разработчиков.

Современные носимые, смартфоны и дроны и беспилотники используют микроэлектромеханические (MEMS) датчики в качестве гироскопов, чтобы определить, как они вращаются: ваш телефон знает, как переключаться из портретного в ландшафтный режим, когда вы поворачиваете его.

Эти электронные гироскопы намного меньше вращающихся вложенных колес, которые были частью первых моделей, но они не всегда настолько точны, как могли бы быть. Это привело к разработке оптических гироскопов, которые используют расщепленный луч света, чтобы получить свои ориентиры - так называемый эффект Саньяка.

Особенность нового гироскопа

Хотя оптические гироскопы повышают точность, до сих пор гироскопы с этой функцией были не меньше мяча для гольфа. Это подводит нас к новым исследованиям ученых Калифорнийского технологического института (Caltech), которые использовали технику, которую они называют «взаимным повышением чувствительности», чтобы сделать оптические гироскопы существенно меньше.

Эффект Саньяка работает путем обнаружения очень незначительных изменений в двух пучках света, разделенных от одного источника: эти различия могут быть декодированы гироскопом, чтобы оценить вращение и ориентацию. Уловка, которую исследователи предприняли, состоит в том, чтобы отсеять часть шума от этих сигналов, сохраняя при этом изменения, существенные для эффекта Саньяка.

«Повышение чувствительности» означает, что вся система может работать с более слабыми сигналами. Работа была опубликована в журнале NaturePhotonics. Как и в случае с любыми подобными исследованиями, технологии понадобится много времени, чтобы пройти путь от лаборатории до использования в гаджетах, продаваемых на полках вашего местного магазина электроники, но теперь вы знаете, что данная технология находится в процессе разработки: супер-маленькие гироскопы, которые более точны, чем когда-либо прежде.