ГРАФЕНОВЫЕ АНТЕННЫ СКОРО НА РЫНКЕ?

graphenebase.jpgИнженеры из Технологического института штата Джорджия вплотную подошли к созданию графеновых наноантенн. Их внедрение может помочь совершить переворот в области создания наномашин, а также в области передачи данных.

Использование сетей связанных друг с другом наномашин открывает большие возможности в целом ряде отраслей – в медицине, производстве, военном деле, а также, конечно, и в АВ-индустрии. Однако их разработка и применение ранее тормозилось из-за того, что металлические наноантенны – основное средство связи для таких машин – имели ограниченные возможности и фактически делали связь между наноустройствами, имеющими в распоряжении очень небольшой запас энергии, практически невозможной. Однако инженеры из Технологического института штата Джорджия (Georgia Institute of Technology) попробовали использовать для изготовлении наноантенны графен вместо металла и добились неплохих результатов. Они использовали свойство графена генерировать электронную поверхностную волну, которая позволяет антенне длиною в микрон и шириной в 10-11 нм производить ту же работу, которая производит металлическая антенна гораздо большего размера. Работа графеновой наноантенны пока не продемонстрирована вживую, однако, по словам учёных, симуляции показывают, что связь между наноустройствами  с такими антеннами на борту вполне возможна. «Мы используем свойство распространения электронов в графене, чтобы создать очень маленькую антенну, которая может передавать сигнал на гораздо более низких частотах, чем классические металлически антенны такого же размера, – рассказал Иэн Акйилдиз (Ian Akyildiz) профессор Школы электротехники и компьютерной техники Технологического института штата Джорджия. – Мы считаем, что это начало новой – графеновой – парадигмы в области построения сетей и каналов связи».

Поясним, в чем заключается важность этой работы. На микронном уровне металлические антенны могут работать только с частотой в сотни терагерц. Такие частоты имеют некоторые преимущества в части скорости передачи данных, однако дальность их работы не превышает нескольких микрометров. К тому же, они потребляет огромное (по меркам наноустройств) количество энергии. Графеновые же наноантенны могут работать на частотах от 0,1 до 10 ТГц и гораздо более экономичны, а их «дальнобойность» – выше. Таким образом, наномашины, оборудованные такими антеннами, смогут не только общаться между собой, но передавать данные во внешний мир.

Инженеры сейчас работают не только над графеновыми наноантеннами, но и над наноприёмопередатчиками и протоколами передачи данных, которые могли бы использоваться наномашинами для связи.

Упомянутые приёмопередатчики, объединённые в группы из сотен или даже тысяч элементов, могут помочь пользовательским мобильным устройствам – смартфонам, планшетам и ноутбукам – передавать данные с очень высокой скоростью. «Переход в терагерцовый диапазон может увеличить скорость передачи данных между беспроводными устройствами на два порядка, – полагает г-н Акйилдиз. – Скорость передачи данных в сотовых сетях сегодня достигает 1 Гбит/с при использовании стандарта LTE или 10 Гбит/с на миллиметровых волнах (в диапазоне 60 ГГц). Мы считаем, что в терагерцовом диапазоне скорость передачи даны будет измерять в терабитах в секунду». По его мнению, уникальные свойства графена вообще будут иметь критически важное значение для приборостроения и в частности для создания электронных устройств – в ближайшем будущем.

«Графен – это наноматериал с очень большими возможностями. Он займёт доминирующее положение в жизни каждого из нас в ближайшие полвека, – уверен г-н Акйилдиз. – Евросоюз намерен поддерживать очень большой консорциум университетов и частных компаний и инвестировать €1 миллиард в исследования графена».

Описанные исследования американских учёных из Технологического института штата Джорджия спонсирует Национальный фонд содействия развитию науки США (National Science Foundation) – уже запланировано, что результаты работы научной группы под руководством Иэна Акйилдиза будут вскоре представлены в статье для издания IEEE Journal of Selected Areas in Communications.

Подробнее: www.ece.gatech.edu

 
< Пред.   След. >

inavate-twitter_50.jpg twitter_50.jpg facebook_50_2.jpg

   
 

Advertisement
Advertisement
64132-001_pls_banner_versand_120x240_ru.gif
Яндекс.Метрика