Get Adobe Flash player

To prawdziwy technologiczny przeom: oparty na grafenie optyczny modulator, ktry jest mniejszy, szybszy i przesya wicej danych, ni stosowane do tej pory urzdzenia. O nowym zastosowaniu grafenu donosi dzisiejsza internetowa edycja ?Nature?.

Grafen, jedna z form wgla pierwiastkowego, ma grubo jednego atomu. To najcieszy i jednoczenie najmocniejszy znany nauce materia krystaliczny. Jest przy tym elastyczny jak guma, a ciepo i elektryczno przewodzi znakomicie. Wanie elektryczne waciwoci tego materiau zwrciy uwag inynierw z University of California w Berkeley.

Nowy modulator, ktry przepuszcza lub blokuje przechodzcy przeze strumie wiata, jest kluczowym elementem w optycznej transmisji danych. Im szybciej jest w stanie si ?otwiera? i ?zamyka?, tym transmisja szybsza. - Grafen pozwala nam konstruowa modulatory, ktre nie tylko s niezwykle mae, ale te nawet dziesi razy szybsze, ni dotd ? mwi szef projektu, prof. Xiang Zhang z University of California w Berkeley.

Przykadajc do modulatura napicie elektryczne, mona atwo zmieni tzw. potencja chemiczny, czyli energi elektronw w grafenie, a z kolei potencja chemiczny wpywa na przejrzysto tego materiau. Przy specyficznej wartoci przyoonego napicia grafen staje si nieprzejrzysty i nie przepuszcza wiata, natomiast odpowiednio due napicie dodatnie lub ujemne, czyni go przezroczystym: jeeli elektrony w nim s zbyt ciasno upakowane lub przeciwnie, jest ich zbyt mao, nie s w stanie skutecznie zablokowa strumienia fotonw.

Skonstruowany w laboratorium University of California w Berkeley grafenowy modulator by w stanie pracowa z czstotliwoci jednego gigaherca, czyli wcza i wycza strumie wiata miliard razy na sekund, jednak autorzy publikacji przewiduj, e teoretycznie mgby pracowa piset razy szybciej.

Co najwaniejsze, nowy modulator grafenowy jest bardzo may: jego przekrj wynosi jedyne 25 mikronw kwadratowych, czterysta razy mniej ni grubo ludzkiego wosa. Przemysowo produkowane modulatory maj przekroje rzdu nawet kilku milimetrw kwadratowych. - wiato ma dusz dugo fali, ni elektrony, dlatego potrzebuje wicej miejsca: to jak rnica pomidzy
zwrotnoci motocykla i dugiej limuzyny. Zmniejszajc urzdzenie optyczne, przy okazji uczynilimy je szybszym, gdy jednoatomowa warstwa grafenu ma ma pojemno elektryczn ? wyjania prof. Zhang. Stworzenie mikroskopijnych modulatorw pozwala myle o ich integracji z chipami komputerowymi.

Mimo drobnych rozmiarw grafenowy przecznik ma imponujce moliwoci. Grafen potrafi absorbowa fale z bardzo szerokiego zakresu: wiato widzialne, podczerwie, nadfiolet ? w sumie pasmo szerokie na tysice nanometrw. Jak pisz autorzy publikacji, taki modulator jest w stanie przesya znacznie wicej informacji, ni najlepsze dzi stosowane urzdzenia tej klasy, ktre operuj na pasmach o szerokoci rzdu 10 nm.

- Modulator oparty na grafenie nie tylko szybciej pracuje, ale jednoczenie pozwala w jednym impulsie przesa wicej danych. Zamiast transmisji szerokopasmowej (ang. broadband), powinnimy mwi o "ekstremalniepasmowej" (extremeband). To olbrzymi postp zarwno w elektronice uytkowej, jak i w kadej dziedzinie, ktr ogranicza szybko przesyu danych,
np. w bioinformatyce czy meteorologii. Wierzymy, e przemysowe zastosowanie naszego modulatora bdzie moliwe w cigu najbliszych kilku lat ? twierdzi Zhang2011_05_06_c

Maciej Bjko

CZYTAJ TAKE

Komentarze (2)
2sobota, 14, maj 2011 22:51
Tylko eby kto nie "wykupi" od polakw tego patentu ... :)
1piątek, 13, maj 2011 10:41
Polscy naukowcy pierwsi na wiecie odkryli metod jego przemysowej produkcji, czyli mamy szanse sta si potg w jego produkcji.

NAJNOWSZE WIDEO


projekt copy