Ολοκληρωμένο κύκλωμα από γραφένιο αλλάζει τις ασύρματες επικοινωνίες – IBM

0
20

Ένα βήμα πιο κοντά στην κατασκευή ταχύτερων, φθηνότερων και ενεργειακά αποδοτικότερων ασύρματων συσκευών μας φέρνει η ανακάλυψη ερευνητών της IBM.

Οι ερευνητές πειραματίστηκαν με το γραφένιο, ένα υλικό που έχουμε παρουσιάσει ουκ ολίγες φορές στο econews λόγω των εφαρμογών του στα φωτοβολταϊκά και άλλες συσκευές, για να φτιάξουν το πιο εξελιγμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα που έχει παρουσιαστεί από “γκοφρέτα” γραφενίου.

Τα κυκλώματα γραφενίου θα επιτρέψουν στις φορητές συσκευές, όπως τα smartphones, να αποστέλλουν σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες μεγάλα φορτία δεδομένων.

Το γραφένιο παρήγαν για πρώτη φορά το 2004 οι ερευνητές Αντρέ Γκέιμ και Κονσταντίν Νοβοσέλοφ του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ. Το γραφένιο συνίσταται από ένα μοναδικό στρώμα ατόμων άνθρακα τοποθετημένων σε κυψελωτή δομή.

Το καινοτόμο υλικό βρέθηκε έκτοτε στο επίκεντρο ερευνητικών προσπαθειών παγκοσμίως χάρη στις εξαιρετικές ηλεκτρικές, οπτικές,  μηχανικές και θερμικές ιδιότητες που το καθιστούν φθηνότερη και ενεργειακά αποδοτικότερη επιλογή από το πυρίτιο για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών.

“Είναι η πρώτη φορά που κάποιος εκτέλεσε σύγχρονες λειτουργίες ασύρματης αποστολής δεδομένων με συσκευές και κυκλώματα γραφενίου” δήλωσε ο Σουπρατίκ Γούχα, διευθυντής φυσικών επιστημών της IBM Research.

Ο πολλαπλασιασμός των εφαρμογών που απαιτούν τη διαχείριση, αποστολή και λήψη μεγάλων όγκων δεδομένων κατέστησε επιτακτική την ανάγκη για ανάπτυξη βελτιωμένων φορητών συσκευών. Η IBM υποστηρίζει ότι το γραφένιο είναι απόλυτα κατάλληλο για τις ασύρματες επικοινωνίες.

Η κατασκευή πραγματικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων από γραφένιο ήταν μέχρι σήμερα δύσκολη καθώς το υλικό καταστρεφόταν κατά την κατασκευή λόγω των διαστάσεων νανοκλίμακας.

Το 2011, η IBM κατασκεύασε ένα πρωτότυπο, αναλογικό κύκλωμα γραφενίου με έναν μείκτη ευρυζωνικών συχνοτήτων.

Ωστόσο, η απόδοση της συσκευής ήταν χαμηλή εξαιτίας του ελλιπούς “φινιρίσματος” στην κατασκευή.

Πλέον, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μία μέθοδο παραγωγής που διατηρεί εξολοκλήρου την ποιότητα του τρανζίστορ και παρουσίασαν το πιο εξελιγμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα με βάση το γραφένιο μέχρι σήμερα.

Για να δείξουν τη λειτουργικότητα του κυκλώματος, οι ερευνητές μετέδωσαν ένα γραπτό μήνυμα με τα γράμματα «I-B-M».

Η απόδοση του κυκλώματος ήταν 10.000 φορές καλλίτερη από προηγούμενες αναφορές για αντίστοιχα κυκλώματα γραφενίου και οι επιστήμονες κάνουν λόγο για σημαντικό βήμα προς μια πραγματική τεχνολογία γραφενίου.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται στην επιθεώρηση Nature Communications.

econews

Σχόλια