声学开关晶体管：一种新型电子产品？

你听说过拓扑绝缘体吗？这些是奇特的材料，其中电流仅在表面上流动，损失很小。现在，根据 IEEE Spectrum 的说法，哈佛的科学家们已经使用相同的概念来制造声波晶体管，这可能是电子学的一个新分支。

显然，拓扑绝缘体保护电子沿其表面和边缘移动，这获得了 2016 年诺贝尔物理学奖。光子也可以在拓扑上受到保护，因此它们在材料上的移动几乎没有损失。使电子以这种方式流动是一个有吸引力的提议，但也存在挑战，尤其是在创建一种可以像晶体管进出饱和时一样打开和关闭电子流动的设备时。然而，声波更容易处理。

该设备对于我们认为的晶体管来说很大，它由一个密封的盒子组成，里面有一个蜂窝钢柱和一个板，板由一种可以随温度膨胀和收缩的材料制成。盘子一侧的柱子比另一侧的柱子大一点。这与柱子的间距一起形成了一个拓扑结构，可以让声音穿过或不穿过柱子。什么决定了晶体管的状态？热。基板必须具有非常大的热膨胀系数，并且该设备使用形状记忆合金来满足这一需求。

在 20C 时，超声波不会通过晶体管。然而，将设备加热到 90°C 可以让声音通过。另一种设备可以将超声波转化为热量，形成他们所谓的声学晶体管。也就是说，传入的声波可以控制通过设备的声音。这种晶体管的光子版本似乎是可能的，但电子的行为方式并不相同，尽管研究人员正试图找到一种方法将相同的想法应用于传统电子产品。

尽管该论文称该器件为晶体管，但据我们所知，它更像是一个开关，而不是真正的晶体管。这仍然很有用，可能。你会用热控超声波晶体管做什么？打败我们。Spectrum 文章提到了在降噪、超声成像和回声定位等方面的可能应用。

正如我们之前指出的，几乎任何类型的开关都可以是逻辑门。您甚至可以模拟老式的继电器多路复用器逻辑，这可能与声学技术配合得很好。