原創(chuàng) 2016-11-04 graphene_info Graphene石墨烯快訊
無線通信,我們目前都是這一信息高速公路的受益者,它也被稱為無線電波,電磁頻譜的一個(gè)部分,通常以微波的形式存在。
但隨著無線設(shè)備激增和對(duì)數(shù)據(jù)的需求增長(zhǎng),帶寬問題持續(xù)存在。該問題的解決方法是使用被稱為太赫茲頻帶的電磁信號(hào),這是目前人類還未觸及的區(qū)域。
“對(duì)于無線通信,太赫茲頻帶像快車道。 但有一個(gè)問題,那就是沒有入口坡道,“美國(guó)水牛城大學(xué)電氣工程系的助理教授Josep Jornet博士說。
Jornet是美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室的主要研究員,幫助開發(fā)太赫茲頻段的無線通信網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),這個(gè)項(xiàng)目的主要聯(lián)合研究人員是電氣工程系教授Jonathan Bird博士以及助理教授Erik Einarsson博士。他們的工作集中于開發(fā)由石墨烯和其他半導(dǎo)體材料制成的極小型無線電,以實(shí)現(xiàn)短距離,高速通信。
該技術(shù)最終可以減少完成復(fù)雜任務(wù)所需的時(shí)間,例如將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的文件遷移到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的文件,從幾小時(shí)減少到幾秒鐘。其他潛在應(yīng)用包括監(jiān)測(cè)病人或危險(xiǎn)人群的可植入體納米傳感器,以及放置在老化橋梁,污染水道和其他公共場(chǎng)所的納米傳感器,以提供超高清晰的數(shù)據(jù)流。
這些是所謂的納米物聯(lián)網(wǎng)的例子,這是一種更常見的物聯(lián)網(wǎng)的游戲,其中日常物體通過傳感器,微處理器和其他技術(shù)連接到云。該技術(shù)將能夠創(chuàng)建高精度,詳細(xì)和及時(shí)的系統(tǒng)地圖。該技術(shù)可應(yīng)用在醫(yī)療保健,農(nóng)業(yè),能源效率等等基本上任何你想要更多數(shù)據(jù)的領(lǐng)域和行業(yè)。
在無線電波(包括AM無線電,雷達(dá)和智能手機(jī)的電磁波譜的一部分)和光波(遙控器,光纖電纜等)之間,太赫茲頻譜極少被比較。
基于石墨烯的無線電可以幫助克服太赫茲波的問題:它們?cè)陂L(zhǎng)距離上不能保留它們的功率密度。
石墨烯是一種二維的碳薄片,除了具有令人難以置信的強(qiáng)度,薄和輕的外,還具有誘人的電子性能。例如,與硅相比,電子在石墨烯中移動(dòng)快50到500倍。在以前的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),石墨烯的微小天線可做成10-100納米寬和1微米長(zhǎng),與諸如砷化銦鎵等半導(dǎo)體材料相結(jié)合后,能夠以大于每秒1兆比特的無線速度發(fā)送和接收太赫茲波。
但是為了使這些無線電在實(shí)驗(yàn)室外可行,天線需要其他電子部件,例如在相同環(huán)境中工作的發(fā)生器和檢測(cè)器。 這是Jornet及其同事所關(guān)注的工作。
Jornet說,成千上萬, 甚至是數(shù)百萬的這些陣列收音機(jī)一起工作可以允許太赫茲波傳播更遠(yuǎn)的距離。納米傳感器可以嵌入到物理對(duì)象中,例如墻壁和路標(biāo),以及芯片和其他電子元件,以創(chuàng)建納米物聯(lián)網(wǎng)。
未來石墨烯將使得太赫茲級(jí)互聯(lián)網(wǎng)和納米物聯(lián)網(wǎng)變成可能。
來源:http://www.nanowerk.com/。