Forscher der University of Michigan haben ein winziges, kostengünstiges und hochpräzises Gyroskop entwickelt, mit dem selbstfahrende Autos und Drohnen auch ohne GPS-Signal auf dem richtigen Weg bleiben können. Die Forschung wurde von der Defense Advanced Research Projects Agency unterstützt.
Das ultrahochpräzise MEMS-Gyroskop mit dem Namen Birdbath Resonating Gyro (BRG) ist perfekt symmetrisch und besteht aus nahezu reinem Glas. Dadurch kann das Gerät über lange Zeiträume vibrieren, ähnlich wie beim Klingeln eines Weinglases. Forscher behaupten, dass das neu entwickelte Gyroskop 10.000-mal genauer und nur 10-mal teurer ist als Gyroskope, die heutzutage in typischen Mobiltelefonen verwendet werden. Außerdem ist dieses Gyroskop 1000-mal billiger als viel größere Gyroskope mit ähnlicher Leistung.
Das kürzlich entwickelte Gyroskop ermöglicht die Verwendung einer hochpräzisen und kostengünstigen Trägheitsnavigation in den meisten autonomen Fahrzeugen. Um die Resonatoren so perfekt wie möglich zu machen, nahm das Team eine nahezu perfekte Folie aus reinem Glas, bekannt als Quarzglas, etwa einen Viertel Millimeter dick, und eine Lötlampe wurde zum Erhitzen des Glases verwendet und dann zu einem Bundt geformt -ähnliche Form, bekannt als "Vogelbad" -Resonator, da sie einem umgedrehten Vogelbad ähnelt. Dann wurde eine Metallbeschichtung auf die Hülle aufgebracht und Elektroden um sie herum wurden platziert, um Vibrationen im Glas auszulösen und zu messen. Das Ganze ist in einer Vakuumverpackung verpackt, die etwa den Platzbedarf einer Briefmarke hat und einen halben Zentimeter groß ist, um zu verhindern, dass Luft die Vibrationen schnell dämpft.
Das Gyroskop ist ein nahezu symmetrischer mechanischer Resonator und ähnelt einer Bundt-Pfanne, die mit einem ein Zentimeter breiten Weinglas gekreuzt ist. Der Resonator ist nahezu symmetrisch aus nahezu reinem Glas. Die vibrierende Bewegung durch das Glas zeigt, wann und um wie viel sich das Gyroskop im Raum dreht.