|
4. Descrição
Os dispositivos de onda superficial (SAW) são componentes críticos em sistemas de comunicação sem fios, onde desempenham funções tão variadas como linhas refletoras com atraso, ressoadores, etiquetas de identificação com código fixo.
Mais recentemente assistiu-se à sua utilização como sensores de diferentes grandezas (temperatura, pressão, torque, corrente, presença de espécies químicos). Isto é possível devido ao seu princípio de funcionamento: quando um SAW é interrogado por um sinal de radio-frequência, é gerada uma onda acústica; esta onda “viaja” através da superfície do material piezoelétrico que constitui o dispositivo e é novamente convertida num sinal RF. O tempo que a onda acústica demora a percorrer a superfície do dispositivo pode depender de fatores como massa, densidade, tensão, stress ou temperatura.
Por outro lado, os sinais RF são emitidos/captados por uma unidade eletrónica dotada de processamento adequado e que extrai a informação relevante. O princípio de funcionamento do conjunto unidade de leitura/dispositivo SAW é semelhante ao princípio de funcionamento dos radares; por outro lado, os dispositivos SAW são inerentemente passivos (isto é, não necessitam de alimentação externa de nenhum tipo, como baterias ou pilhas) e podem ser interrogados através de um feixe RF (o que evita a necessidade de utilizar fios ou ligações físicas).
Deste modo, são extremamente versáteis, podendo ser colocados em locais de difícil acesso, peças em movimento ou em ambientes hostis, uma vez que não precisam de qualquer tipo de manutenção.
Conscientes do potencial dos dispositivos SAW, os investigadores da Unversidade de Aveiro (UA) e do Instituto de Telecomunicações – pólo de Aveiro (IT) têm vindo a levar a cabo investigação nesta área há cerca de quatro anos. Para tal, estão a tentar aliar as propriedades únicas dos filmes de diamante (tais como elevada condutividade térmica, baixa condutividade elétrica e elevada inércia química) à versatilidade dos dispositivos SAW.
Ao contrário do diamante natural, que existe sobre a forma de cristais tridimensionais, os filmes de diamante podem ser depositados a partir da fase vapor (uma mistura gasosa de hidrogénio e metano) em diferentes materiais, neste caso o substrato piezoelétrico que é a base dos dispositivos SAW.
No entanto, nem tudo é simples. Em condições normais, o substrato piezoelétrico degrada-se quando é exposto às condições em que os filmes de diamante são depositados. Os investigadores do projeto têm concentrado a sua atenção na utilização de camadas extremamente finas (da ordem dos nanómetros – 1/1000000000 do metro) de materiais para protegerem a superfície do dispositivo aquando da deposição do diamante, bem como na utilização de diferentes misturas gasosas.
|