دانشمندان دانشگاه آریزونا در یک پیشرفت مهم، موادی با تعامل‌های غیر‌خطی فونونیک عظیم را توسعه داده‌اند که می‌تواند ابعاد دستگاه‌های بی‌سیم را تا صد برابر کاهش دهد. این تحقیق که در ژورنال نیچر متریالز منتشر شده، ترکیبی از مواد نیمه‌هادی تخصصی و پیزوالک‌تریک را به کار می‌برد.
فونونیک علمی است که بر پایه فونون‌ها، شبه‌ذرات انتقال ارتعاشات مکانیکی در مواد، بنا شده و مشابه فوتونیک کار می‌کند با تفاوت که از ذرات صدا به جای نور استفاده می‌کند. در حالت معمول فونون‌ها به صورت خطی حرکت کرده و با یکدیگر تعامل ندارند، اما مواد جدید ساخته شده باعث می‌شود فونون‌ها به شدت با یکدیگر واکنش نشان دهند.
تیم پژوهشی با پوشش یک ویفر سیلیکونی با لایه نازک نیوبات لیتیم و افزودن لایه‌ای با ضخامت کمتر از صد اتم از آرسنید ایندیم گالیم، موفق شدند امواج آکوستیکی را به گونه‌ای کنترل کنند که پیش از این تنها در ترانزیستور‌های الک‌ترونیکی امکان‌پذیر بود. این فناوری نیاز به تبدیل مکرر امواج رادیویی به صوتی و برعکس را از بین می‌برد.
تلفن‌های هوشمند فعلی نزدیک به سی فیل‌تر پیزوالک‌تریک دارند که پردازش سیگنال را انجام می‌دهند و ابعاد دستگاه را افزایش می‌دهند. با روش جدید، تمام اجزای پردازش فرانت‌اند می‌تواند روی یک چیپ واحد پیاده‌سازی شود که با استاندارد‌های ساخت ریزپردازنده‌های معمول هم‌سازگار است.
این پیشرفت می‌تواند راه را برای نسل جدیدی از هدفون‌ها، سنسور‌ها و دستگاه‌های پزشکی بی‌سیم باز کند که بسیار کوچک‌تر، کم‌مصرف‌تر و کارآمد‌تر از تکنولوژی‌های فعلی خواهند بود.
