¿Qué son los resonadores SAW?

Los resonadores de ondas acústicas de superficie (SAW) están acoplados con una variedad de filtros en la tecnología de chips de control de frecuencia de ondas de superficie y se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos. Estos filtros SAW deben cumplir con todos los estándares de la industria para su uso en teléfonos celulares, sistemas de posicionamiento global, receptores de satélite digitales y controles remotos de entrada sin llave, por nombrar algunos. Los resonadores SAW se han utilizado en aplicaciones tan diversas como terminales de punto de venta inalámbricos, dispositivos inalámbricos de control de presión de neumáticos y radios digitales de microondas. Se han utilizado como biomarcadores para detectar marcadores de enfermedades e incluso pueden detectar la presencia de explosivos plásticos de forma remota.

Una onda acústica de superficie es un movimiento de onda mecánico que viaja a lo largo de la superficie de un material sólido, y tiene un componente longitudinal y de corte vertical que es capaz de acoplarse con cualquier medio en contacto con esa misma superficie. La amplitud y la velocidad nacen en la onda de este acoplamiento, lo que hace que los resonadores SAW sean capaces de detectar propiedades tanto mecánicas como de masa. Esto le da al resonador SAW la capacidad de frecuencias altas más allá de los resonadores de cristal y cerámica convencionales en el mercado.

Sobre un sustrato piezoeléctrico como el cuarzo se colocan transductores de electrodos metálicos como receptores que luego pueden recibir una señal eléctrica y convertirla en una onda acústica, luego tomar la onda acústica y convertirla nuevamente en una señal eléctrica. Este bucle de retroalimentación crea un retraso prolongado porque las ondas acústicas son lentas, y estos retrasos los hacen útiles en muchos dispositivos, como el radar de compresión de pulsos y los filtros de paso de banda para radios. Los resonadores SAW se utilizan tan ampliamente que cada día se fabrican millones de ellos en países de todo el mundo.

Se han estudiado nuevos desarrollos para el uso posterior de resonadores SAW como sensores inalámbricos de medición de temperatura en condiciones ambientales adversas y aisladas. No necesitan baterías y requieren poca calibración periódica y poco mantenimiento. Estos resonadores pueden recibir y transmitir de forma inalámbrica, por lo que pueden detectar sin la invasión de equipos de conmutación de alta potencia y aplicaciones de redes inteligentes de todo tipo.

Otra posible vía para el uso de resonadores SAW es el desarrollo de sondas alimentarias inalámbricas para reemplazar las sondas alimentarias con cable que se encuentran en muchos hornos comerciales de alimentos. Esto podría reducir la cantidad de patógenos de salmonella, E. coli y clostridium que infectan a las personas a través de alimentos poco cocidos. Sin el cableado necesario para estas sondas cableadas, un resonador SAW podría leerse y alimentarse mediante una antena de interrogación de la electrónica integrada.

Quizás el descubrimiento más interesante es que los resonadores SAW pueden oler los marcadores de enfermedad del cáncer de ovario y usarse como un dispositivo de prueba temprana para una forma de cáncer que es un asesino silencioso y que no tenía una prueba de alerta temprana disponible en 2011. Ya lo ha hecho. Se ha establecido que los resonadores SAW pueden detectar explosivos plásticos y trinitrotolueno (TNT). Estas cualidades pueden hacerlas inmensamente útiles para que los escuadrones de bombas utilicen la robótica en situaciones desconocidas y peligrosas. Por tanto, pueden utilizarse al servicio de salvar vidas en dos frentes muy difíciles de resolver.