Антенна беспроводной передачи данных 1 Тбит/с и выше

13.03.2013

Графеновая антенна, которую разработали американские ученые, способна обеспечивать скорость беспроводной передачи данных 1 Тбит/с и выше и может быть использована на расстояниях до 1 м, а также для передачи данных между элементами одного кристалла или печатной платы. 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.

"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 1 м. 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 двухмерную 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. 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.

<< Назад: Умный датчик жизни 14.03.2013

>> Вперед: Монитор Samsung S27B971DS с панелью PLS 2560 x 1440 точек 13.03.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Молекулу скрестили со светом при комнатной температуре 29.06.2016 Группа ученых из нескольких организаций при ведущей роли Кембриджского университета, сумела получить квантовое состояние - наполовину свет и наполовину молекулу - при комнатной температуре. Это фундаментальное исследование квантовых процессов, которое нужно, чтобы лучше понять работу фотосинтеза и даже найти способы манипулировать физическими и химическими свойствами материи. Когда молекула испускает фотон, то есть квант света, то обратно он сам по себе не возвращается. Но ученым удалось добиться этого искусственным путем. Они поместили отдельные молекулы в нанометровую полость, и заставили фотон, не успевший толком вылететь, возвращаться к молекуле. Получилось, что энергия летала взад и вперед между светом и молекулой, соединяя оба объекта. Предыдущие попытки смешать молекулы со светом сталкивались с трудностями, и ученым удавалось сделать это только при очень низких температурах. Чтобы работать с отдельными молекулами, ученые создали полости размером один нанометр, которые захватывали свет. Полости представляли собой "ямы" между наночастицами золота и зеркалом. Внутрь ям поместили молекулы цветного красителя. Отдельную проблему представляло собой правильное позиционирование молекул красителя. Они предпочитали лежать плоско на золоте, а ученым нужно было их как бы поставить. Эта трудность была преодолена так: они заключили краситель в пустые бочкообразные молекулярные клетки под называнием кукурбитурилы, которые удерживали молекулы красителя в нужной прямой позиции. Соединив конструкцию, молекулярный спектр рассеяния разделился на два отдельных квантовых состояния, что свидетельствовало о том, что смесь молекулы и фотона удалось получить. Чтобы вернуться к молекуле, фотону требуется менее чем триллионная секунды. Таким образом ученые показали, что сильное сцепление света и материи возможно для одной молекулы даже с большой абсорбцией света в металле, причем при комнатной температуре.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025