Al utilizar ondas de terahercios en electrónica, el tráfico de datos en el futuro puede obtener un gran impulso hacia adelante. Hasta ahora, la frecuencia de terahercios THz no se ha aplicado de manera óptima a la transmisión de datos, pero al usar grafeno, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers han llegadoun paso más cerca de un posible cambio de paradigma para la industria electrónica.
Más de 60 jóvenes investigadores de todo el mundo aprenderán más sobre este y otros temas cuando se reúnan en las afueras de Gotemburgo, Suecia, para participar en el Estudio de Grafeno de la escuela de verano de esta semana, organizado por Graphene Flagship.
Es la iniciativa de investigación más grande de la UE, el Graphene Flagship, coordinado por Chalmers, quien organiza la escuela esta semana, 25-30 de junio de 2017. Este año se lleva a cabo en Suecia con enfoque en aplicaciones electrónicas del material bidimensionalcon las extraordinarias propiedades eléctricas, ópticas, mecánicas y térmicas que lo hacen una opción más eficiente que el silicio en aplicaciones electrónicas Andrei Vorobiev es investigador en el Departamento de Micro Tecnología y Nanociencia en Chalmers, así como uno de los muchos expertos líderes que dan conferencias.en Graphene Study y explica por qué el grafeno es adecuado para desarrollar dispositivos que funcionan en el rango THz :
"Una de las características especiales del grafeno es que los electrones se mueven mucho más rápido que en la mayoría de los semiconductores utilizados en la actualidad. Gracias a esto podemos acceder a las frecuencias altas 100-1000 veces más altas que gigahercios que constituyen el rango de terahercios. La comunicación de datos entoncestiene el potencial de llegar a ser hasta diez veces más rápido y puede transmitir cantidades de datos mucho mayores de lo que es posible actualmente ", dice Andrei Vorobiev, investigador principal de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
Los investigadores de Chalmers son los primeros en demostrar que los dispositivos de transistores basados en grafeno pueden recibir y convertir ondas de terahercios, una longitud de onda ubicada entre microondas y luz infrarroja, y los resultados se publicaron en la revista IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Un ejemplode estos dispositivos es un mezclador resistivo subarmónico de 200 GHz basado en un transistor de grafeno CVD integrado en silicio que podría usarse en enlaces de comunicación inalámbrica de alta velocidad.
Otro ejemplo, aprovechando la combinación única de grafeno de flexibilidad y alta velocidad del portador, es un detector de potencia basado en un transistor de grafeno integrado en sustratos de polímeros flexibles. Las aplicaciones interesantes para dicho detector de potencia incluyen sensores de THz portátiles para la atención médica y un detector de THz flexiblematrices para imágenes interferométricas de alta resolución para ser utilizadas en imágenes biomédicas y de seguridad, control remoto de procesos, inspección de materiales e inspección de perfiles y empaques.
"El análisis muestra que las matrices de detectores de imágenes flexibles son un área donde las aplicaciones THz de grafeno tienen un potencial de impacto muy alto. Un ejemplo de dónde podría usarse esto es en el escaneo de seguridad en los aeropuertos. Debido a que el escáner de terahercios a base de grafeno es flexibleobtendrá una resolución mucho mejor y podrá recuperar más información que si la superficie del escáner es plana ", dice Vorobiev.
Pero a pesar del progreso, queda mucho trabajo antes de que los productos electrónicos finales lleguen al mercado. Andrei Vorobiev y sus colegas ahora están trabajando para reemplazar la base de silicio en la que está montado el grafeno, lo que limita el rendimiento del grafeno, con otros dosmateriales dimensionales que, por el contrario, pueden mejorar aún más el efecto. Y Vorobiev espera que pueda inspirar a los estudiantes que participan en el Estudio de Grafeno para alcanzar nuevos avances científicos.
"En los últimos cincuenta años, todo el desarrollo electrónico ha seguido la ley de Moore, que dice que cada año se aplicarán más y más funciones en superficies cada vez más pequeñas. Ahora parece que hemos alcanzado el límite físico de cuán pequeños son los circuitos electrónicospuede convertirse y necesitamos encontrar otro principio para el desarrollo. Los nuevos materiales pueden ser una solución y la investigación sobre el grafeno está mostrando resultados positivos. Trabajar con la investigación relacionada con el grafeno se trata de abrir nuevos caminos que implican muchos desafíos difíciles, pero finalmente nuestro trabajo puede revolucionarel futuro de la comunicación y eso es lo que la hace tan emocionante ", dice Andrei Vorobiev, investigador principal de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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