Χάρη στην ικανότητά του να τεντώνεται χωρίς να σπάει, το γραφένιο μπορεί να ταλαντώνεται σε διάφορες συχνότητες. Credit: Argonne National Laboratory)
Νέα Υόρκη
Μια τεντωμένη μεμβράνη γραφενίου που ταλαντώνεται σε ρυθμιζόμενη συχνότητα είναι ο μικρότερος ραδιοπομπός FM που έχει δημιουργηθεί έως σήμερα, υπερηφανεύονται μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης. Η ανάπτυξη του μικροσκοπικού ραδιοσταθμού «είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα [..] για το σχεδιασμό εξαιρετικά λεπτών και αποδοτικών κινητών τηλεφώνων» δηλώνει ο Τζέιμς Χόουν, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Nanotechnology».O ραδιοπομπός είναι τόσο μικρός «ώστε μπορεί να ενσωματωθεί στο ίδιο τσιπ που αναλαμβάνει και την επεξεργασία των δεδομένων» προσθέτει ο ερευνητής...
Το γραφένιο, ένα φύλλο άνθρακα με πάχος ενός μόλις ατόμου, είναι το ισχυρότερο υλικό που γνωρίζει σήμερα ο άνθρωπος. Επιπλέον, έχει καλύτερες ηλεκτρικές ιδιότητες από το πυρίτιο στο οποίο βασίζεται σήμερα ολόκληρη η βιομηχανία ημιαγωγών. Στο νέο ραδιοπομπό, ή «ταλαντωτή ελεγχόμενο από τάση», όπως προτιμούν να το ονομάζουν οι μηχανικοί, τα ραδιοκύματα εκπέμπονται από μια μεμβράνη γραφενίου που δονείται με ρυθμιζόμενη συχνότητα.
Οι ερευνητές του Κολούμπια ουσιαστικά εκμεταλλεύτηκαν την αξιοθαύμαστη ικανότητα του γραφενίου να τεντώνεται χωρίς να σπάει. Όσο περισσότερο τεντώνεται η μεμβράνη γραφενίου, τόσο αυξάνεται η συχνότητα με την οποία ταλαντώνεται και εκπέμπει ραδιοκύματα.
Tα τραγούδια
Στο πείραμά τους, οι ερευνητές μετέδωσαν από τον μικροσκοπικό ραδιοσταθμό τους τραγούδια από ένα iPhone, τα οποία στη συνέχεια έλαβαν με ένα συμβατικό ραδιόφωνο FM.
Η συχνότητα του πομπού κυμαινόταν γύρω στα 100 megahertz, ακριβώς στη μέση του εύρους της ζώνης των FM, η οποία εκτείνεται από τα 88,6 μέχρι τα 108 MHz.
Όπως επισημαίνει η ερευνητική ομάδα, μέχρι σήμερα οι ραδιοπομποί και τα κυκλώματα επεξεργασίας των ραδιοκυμάτων ήταν δύσκολο να συρρικνωθούν όσο άλλα ηλεκτρονικά κυκλώματα, γεγονός που απειλεί να φρενάρει στο μέλλον την ανάπτυξη όλο και ταχύτερων φορητών συσκευών. Επιπλέον, η νέα συσκευή μπορεί να μεταδίδει σε ένα μεγάλο εύρος συχνοτήτων, σε αντίθεση με άλλες συσκευές που καλύπτουν ελάχιστες συχνότητες.
«Έχουμε ακόμα πολύ δρόμο να διανύσουμε μέχρι να φτάσουμε στις πρώτες πρακτικές εφαρμογές» επισημαίνει ο Δρ Χόουν. «Αυτό όμως είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα»προσθέτει. Επόμενος στόχος για τους ερευνητές είναι να μειώσουν το θόρυβο του ταλαντωτή και να τον ενσωματώσουν σε ηλεκτρονικά κυκλώματα από το πυρίτιο. Όσον αφορά τις πρώτες πρακτικές εφαρμογές, ένα πρώτο στοιχείο προκύπτει από τους χρηματοδότες της μελέτης, οι οποίοι ήταν η εταιρεία ημιαγωγών Qualcomm και η αμερικανική Πολεμική Αεροπορία.
www.tovima.gr
