新一代鈮酸鋰超薄晶片  從遠程催熟水果到月球導航無所不能

編譯／高晟鈞

由於月球任務仍非一種常態任務，因此一直沒有建立一個共享的月球導航，抑或定位系統。目前，前往月球的太空船仍必須攜帶探測器偵測危險。

近期，由皇家墨爾本理工大學的Arnan Mitchell博士和阿德萊德大學的Andy Boss博士，帶領的全球團隊最近於Science雜誌上發布了一項鈮酸鋰製成的超薄晶片，並對其潛在的應用領域和能力進行了調查。

這個國際團隊正與工業界合作製造用於月球車行駛的導航系統。由於目前在月球仍沒有相應的GPS導航和定位系統，因此需要一個替代的系統，而鈮酸鋰晶片便是一項創新的人造晶體。它可以通過檢測微弱的激光變化，測量月球車的運動而無須外部信號。

鈮酸鋰是一種人造晶體，於1949年首次被發現，但最近才重新在光子學領域被重新重視。與其他材料不同，鈮酸鋰可以從微波到紫外線頻率的光譜範圍內產生和操縱電磁波；儘管矽是電子電路的首選材料，但其在光子領域中的侷限性愈發明顯，而鈮酸鋰可以很好的取代它。因此鈮酸鋰製成的薄膜晶片，很好地推動了月球導航的實現。

而鈮酸鋰晶片是如何確切使月球導航變成可能呢?透過月球車搭載一光學陀螺儀，激光會在光纖線圈中以順時針和逆時針發射；而根據相對論，當線圈移動時，光纖維在一個方向上會略短於另一者。透過鈮酸鋰晶片，可以測量這種微小的差異，便能知道月球車移動前後的相對位置，這種導航又被稱為慣性導航。

Mitchell博士說：「儘管月球導航仍處在開發的早期階段，但我們的鈮酸鋰晶片技術已足夠成熟，可以套用在各種光相關領域之中。我們現在專注於導航，但這技術也可以用於連接月球和地球的互聯網上。」

該技術還能用於遠端檢測水果的成熟度，這種晶片可以捕捉到果實成熟後的釋放出的氣體與紅外線間的作用。透過在無人機上搭載這種晶片，你將能在家裡看著電視時，便知道外面的水果是否可以被採收了。 鈮酸鋰晶片將成為光子產業中一大變革，除了補足或取代矽在光學領域中的侷限性，還可以改變光纖通信以外的行業!

資料來源:Phys.org

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