Графеновая антенна, которую разработали американские ученые, способна обеспечивать скорость беспроводной передачи данных 1 Тбит/с. Ученые Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) спроектировали беспроводную антенну из графена, которая может обеспечить скорость беспроводной передачи данных более терабита в секунду, то есть способной передавать за секунду несколько фильмов в HD-разрешении, сообщает Technology Review. В различных пониманиях 1 терабит может быть равен 1000 или 1024 гигабитам.
«Это невероятная скорость. Сегодня для того, чтобы скопировать данные с одного компьютера на другой, необходимо потратить несколько часов. Новая технология может сократит процедуру до нескольких секунд», – прокомментировал Ян Акилдиз (Ian Akyildiz), руководитель лаборатории Технологического института Джорджии, занимающейся технологиями беспроводной связи.
Однако графеновая антенна способна обеспечить указанную скорость на небольшом расстоянии – всего около одного метра. Чем меньше расстояние, тем выше может быть скорость. Исследователи рассчитали, что на расстоянии в несколько сантиметров в теории можно достичь скорости до 100 Тбит/с.
Материал графен представляет собой одномерную решетку из атомов углерода, которая имеет сотовую структуру. Электроны в такой решетке перемещаются практически без сопротивления – в 50-500 раз быстрее, чем в полупроводнике. Данный материал считается перспективным для создания электронных компонентов следующего поколения.
Терабитную антенну предлагается изготовить из графена
Чтобы создать антенну, по словам группы исследователей, графену необходимо придать форму узких полосок шириной от 10 до 100 нм и длиной 1 мкм, что позволит осуществлять передачу данных на терагерцовой частоте. Электромагнитные волны на терогерцовой частоте приведут к возникновению плазмонных волн – колебанию атомов на поверхности графеновых полосок, – что позволит передавать и принимать данные.
Графеновые антенны также могут использоваться для связи компонентов на одном полупроводнике, имеющих наномасштаб, а не только для связи двух систем. «Антенну из графена можно сделать намного меньше обычной проволочной антенны. Ее размер может составлять микрометр или несколько нанометров. Суть в том, что такую антенну можно поместить в очень маленькие объекты», – пояснил Фэдон Эворис (Phaedon Avouris), почетный сотрудник IBM, возглавляющий исследования в области нанотехнологий в лаборатории IBM Research в Нью-Йорке.
Однако перед тем как создать такую антенну, ученым предстоит решить множество задач. «Антенна не может работать сама по себе. Она зависит от большого количества других компонентов – таких как генераторы и детекторы, усилители и фильтры. Все их необходимо создать в таком же масштабе и заставить работать на таких же скоростях, чтобы получить полноценное устройство», – пояснили исследователи.
Группа ученых из Технологического института Джорджии намерена создать прототип антенны в течение года, а затем добавить к ней остальные компоненты. Работу планируется опубликовать в журнале IEEE Journal of Selected Areas in Communication в 2013 г.