一點點步伐差,怎麼把微弱電流玩出花樣
窄窄的人行板橋上,兩個搬運工抬著一根長桿往出口的小縫走。只要兩人腳步一樣,長桿就正正地穿過去;左邊快一點點,走到盡頭時整根桿就歪了。這台裝置抓的,就是這種一點點差,走遠了會變很明顯。
真正會走電的,不是材料裡面,是外面那層薄薄的表面。以前常想直接去扳動裡頭的小方向,這次換了做法:下面先墊一層會被電壓拉伸的薄片,像把板橋下面的軟墊慢慢拉緊,上面的表面路線也跟著被扯動。兩端再加薄隔層,讓送進去和讀出來更乾淨。
一開始送進來的小方向,本來像那根直直的長桿。進到表面路線後,它會分成兩股一起往前,像同一根桿由兩個腳步天生不太一樣的人在抬。這種表面不會完美到兩邊永遠同速,所以走著走著,差距就會累積。下面拉得多一點,累積得就快一點。
走到出口時,前面分開的兩股又會合,最後朝哪個方向,就決定出口那一端願不願意放更多電流過去。這個對照很直接:長桿的角度,就是那個小方向;兩個搬運工,就是兩股走法;會伸縮的墊子,就是下面那層受電壓控制的拉伸層。改變拉伸,就改變扭轉,也改變電流。
這想法不是空想,像鉍硒這類薄膜就可能扛這份工作。它被擠壓時,表面前進的快慢真的會變;下面夠有力的拉伸層,也能把這種改變傳上去。照這樣算,在很短的路程裡,電流高低起伏是看得到的。
可惜,起伏不大。就算條件很理想,高和低也只差一點點;送進去的方向不夠整齊,或出口挑得不夠準,差距還會更小。所以它不像一個俐落的開關,沒辦法乾脆地只分成開和關。
結果換個用途,味道就變了。要是下面的電壓一上一下,電流會一次次碰到高點,像那根長桿在拉緊又放鬆時,不只一次對準出口小縫。把固定底色拿掉後,輸出的起伏可以比輸入更密,甚至一個來回長出好幾道波紋。
所以有意思的地方,不是它把開關做得多漂亮,而是它把微小扭轉拿來修整節奏。當開關,它力道偏弱;當小小的訊號整形器,它反而夠靈巧。像那根老是差一點的長桿,最後沒卡進門鎖,卻剛好拿來打拍子。