У недалекому майбутньому за допомогою нової технології бездротового зв'язку можна буде завантажити на смартфон чи планшетний комп'ютер сотні фільмів усього за кілька секунд часу. Це може стати реальністю завдяки дослідникам із Технологічного університету Джорджії (Georgia Tech), які створили нову антену для бездротових мереж, виготовлену із графену, тонкої вуглецевої плівки, товщиною в один атом. Використання таких антен дозволить отримати терабітну швидкість обміну інформацією, правда на близькій відстані.

"Терабіт за секунду - це просто величезна смуга пропускання радіоканалу. У даний час, якщо Ви використовуєте бездротову мережу для передачі даних від одного комп'ютера до іншого, то для копіювання інформації досить великого обсягу знадобиться значний час, що обчислюється хвилинами у кращому випадку, а у гіршому - годинами. Але якщо у вас буде наша нова антена, то все це займе лише секунди часу "- розповідає Іен Акіїлдіз (Ian Akyildiz), директор лабораторії широкосмугових бездротових мереж Georgia Tech.

Швидкість передачі близько одного терабіта за секунду може бути отримана за допомогою графенової антени на відстані між пристроями до одного метра. Така швидкість дозволить передати близько 10 фільмів у високій якості всього за одну-дві секунди часу... Але на більш короткій відстані, на відстані у кілька сантиметрів, швидкість передачі інформації теоретично може досягти значення 100 терабіт за секунду.

Нагадаємо, що графен - це особлива форма вуглецю, кристалічна ґратка якого має товщину в один атом. Завдяки такій незвичайній структурі матеріал володіє унікальними хімічними, фізичними та електричними властивостями, у тому числі і високою електропровідністю. При русі крізь графен електрони зустрічають у 50-500 разів менше опору, ніж при русі крізь кремній. Для того щоб виготовити графенову антену дослідники з Georgia Tech спочатку виготовили графенові смуги, шириною від 10 до 100 нанометрів і завдовжки у 1 мікрометр. Такі габарити випромінюючих елементів антени дозволяють їй ефективно працювати у терагерцовому діапазоні, довжина хвилі якого порівнянна з розмірами антени. Електромагнітні хвилі терагерцового діапазону ефективно взаємодіють з плазмонами, коливаннями вільних електронів на поверхні матеріалу, що дозволяє здійснити передачу і прийом інформації.

Графенові антени можуть послужити не лише для організації надшвидкісного бездротового зв'язку між різними пристроями, вони розглядаються також і для організації бездротового зв'язку між нанорозмірними компонентами одного і того ж чипа. "Антени з графену можуть бути виготовлені у розмірах, набагато менших, ніж розміри металевих чи кремнієвих антен зі схожими характеристиками. Розміри графенових антен можуть становити від кількох мікрометрів до кількох нанометрів, що дозволить включати їх до складу дуже маленьких пристроїв" - розповідають дослідники.

Звичайно у групи дослідників попереду ще маса невирішених проблем. Антени не працюють одні, для роботи приймально-передавального тракту потрібні генератори сигналу, детектори, підсилювачі та фільтри, елементи, які також повинні стати малогабаритними і які повинні працювати на високих частотах для того, щоб стати одним єдиним завершеним пристроєм.

Незвичайність використовуваного матеріалу, графену, вимагає особливих технологічних методів і прийомів. Особливо непередбачуваним графен стає у точках дотику з іншими матеріалами. Тому зараз дослідники розробляють методи виготовлення графенової антени, які підходять для впровадження у промислове виробництво. Дослідники обіцяють, що готові графенові антени будуть продемонстровані до кінця цього року, а пізніше розпочнеться розробка інших компонентів для високошвидкісних приймально-передавальних пристроїв.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org