研究人员将高精度半导体材料和压电材料相结合，成功地在声子之间产生了非线性相互作用。这一成果与之前的声子放大器技术相结合，为智能手机和其他无线数据发射器等设备实现更小、更高效、更强大的性能提供了可能。

　　智能手机中大约有30个由特殊微芯片制成的压电滤波器，负责将无线电波转换成声波，再转换回无线电波。这些滤波器是前端处理器的一部分，在每次数据交换时，都需要进行多次声波和电磁波的转换，不仅产生损耗，还降低了设备性能。由于滤波器不能使用硅等常规材料制造，导致手机的物理尺寸远大于实际需求。

　　传统上，声子的行为是完全线性的。在这项研究中，研究人员成功展示了声子的非线性行为。他们发现，在这种新型声学材料中，一束声子能够影响另一束声子的频率。更重要的是，声子可以通过类似于晶体管电子设备的方式进行操纵，这在过去是无法实现的。

　　研究人员表示，将所有射频前端组件集成在一个芯片上，有望将智能手机和其他无线通信设备的尺寸缩小至原来的百分之一。该团队已在微电子尺度的设备上完成了原理验证。

　　新技术有望打破当前射频处理硬件的物理尺寸限制。未来，人们或将迎来体积大幅缩小、信号覆盖更广、电池续航时间更长的通信设备。

　　总编辑圈点

　　功能强大的手机，已然成为随身的智能助手。未来，它会变成什么样?这在很大程度上依赖于材料科学的进步。新研发的声学材料通过使声子之间发生相互作用，让无线设备变得更加小巧、性能更优，这为智能手机的“进化”提供了重要思路。其实，随着众多新材料的涌现，手机可从多种途径实现更新迭代。比如，利用二维材料作为手机芯片，有望使手机打破摩尔定律的束缚，变得运行更快、能耗更低;使用光伏材料作为手机外壳，有望使手机随时借助阳光充电。这些，为未来手机形态提供了巨大的想象空间。