Las señales eléctricas transmitidas a altas frecuencias no pierden nada de su energía cuando pasan a través del grafeno de "material maravilloso", según mostró un estudio dirigido por la Universidad de Plymouth.
Descubierto en 2004, el grafeno, que mide solo un átomo de grosor y es aproximadamente 100 veces más fuerte que el acero, se ha identificado que tiene una gama de usos potenciales en los sectores de ingeniería y salud.
Ahora la investigación ha demostrado que el grafeno supera a cualquier otro material conocido, incluidos los superconductores, cuando transporta señales eléctricas de alta frecuencia en comparación con la corriente continua, esencialmente transmitiendo señales sin ninguna pérdida de energía adicional.
Y dado que el grafeno carece de banda prohibida, lo que permite que las señales eléctricas se enciendan y apaguen usando silicio en la electrónica digital, los académicos dicen que parece más aplicable para aplicaciones que van desde transistores y amplificadores de alta velocidad de próxima generación para teléfonos móviles y comunicaciones por satélitea sensores biológicos ultrasensibles.
El estudio fue dirigido por el Dr. Shakil Awan, profesor de la Facultad de Informática, Electrónica y Matemáticas de la Universidad de Plymouth, junto con colegas de las universidades de Cambridge y Tohoku Japón y Nokia Technologies Cambridge, Reino Unido.
El Dr. Shakil Awan, profesor de la Escuela de Computación, Electrónica y Matemáticas y el investigador principal del estudio, dijo: "Una comprensión precisa de las propiedades electromagnéticas del grafeno en un amplio rango de frecuencias desde corriente continua hasta más de 10 GHz ha sido una búsqueda importante para varios grupos en todo el mundo. Las mediciones iniciales dieron resultados contradictorios con la teoría porque las propiedades intrínsecas del grafeno a menudo están enmascaradas por señales interferentes mucho más grandes del sustrato de soporte, contactos metálicos y sondas de medición. Nuestros resultados por primera vez nosolo confirma las propiedades teóricas del grafeno pero también abre muchas aplicaciones nuevas del material en electrónica de alta velocidad y biodetección ".
El estudio, publicado en la PIO Materiales 2D Journal, fue financiado por la UE Graphene Flagship, EPSRC, ERC y Nokia Technologies, y los resultados ahora se están explotando en el desarrollo de amplificadores, mezcladores, detectores de radiación y nuevos sensores biológicos de alta velocidad y eficiencia de bajo ruido.
Este último es el foco de un proyecto de tres millones de libras esterlinas financiado por el EPSRC en el desarrollo de biosensores de grafeno altamente sensibles para la detección temprana de la demencia como la enfermedad de Alzheimer en comparación con los métodos actuales.
El grafeno es ideal para esto, ya que su ruido térmico a temperatura ambiente es más pequeño que cualquier otro material conocido, lo que permite la detección sensible de pequeñas cantidades de interacciones anticuerpo-antígeno para indicar la probabilidad de que un paciente desarrolle demencia en el futuro.
El Dr. Alan Colli, de Nokia Technologies, dijo: "Los dispositivos de grafeno para tecnologías inalámbricas de próxima generación hasta 10 GHz están progresando rápidamente. Nuestro estudio ha desbloqueado el comportamiento fundamental del grafeno a altas frecuencias, que será esencial enel diseño y la evaluación de futuros dispositivos inalámbricos basados en grafeno. Esto solo ha sido posible gracias a la experiencia multidisciplinaria de los diferentes grupos con sede en Nokia y en las universidades de Plymouth, Cambridge y Tohoku ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Plymouth . Original escrito por Alan Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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