Наноразмерная FM-радиостанция

02.12.2013

Группа физиков и инженеров из США и Республики Корея создала наноразмерное устройство для частотной модуляции сигналов с частотой около 100 МГц. Это соответствует FM-диапазону. Добиться резкого уменьшения габаритов устройства удалось за счет замены кварцевого кристалла на графеновый лист.

Авторы новой разработки указывают на то, что традиционно используемые для генерации сигналов с частотой около 100 МГц кварцевые резонаторы занимают достаточно много места и уменьшить их размеры в принципе невозможно. Принцип работы кварцевого генератора основан на механических колебаниях кристалла, а частота таких колебаний зависит от размеров: если кристалл сделать меньше, его частота увеличится выше желаемого значения.

В новом устройстве используется графеновый лист размером около микрометра. Он является основой колебательной системы, которая обеспечивает генерацию сигнала заданной (несущей) частоты. Под действием другого, модулирующего, сигнала (например, звука) частота несущих колебаний меняется пропорционально поданному напряжению и за счет этого осуществляется передача сигнала на частоте намного больше исходной. Ученые продемонстрировали работоспособность схемы при комнатной температуре, а также показали возможность модуляции графенового колебательного контура сигналом звуковой частоты.

В настоящее время графен привлекает внимание множества исследовательских групп по всему миру. В начале ноября, например, инженеры из Технологического университета Кванджу в Корее представили основанный на графене ионистор, почти не уступающий литий-ионным батареям. Главным препятствием на пути повсеместного внедрения нового материала является отсутствие отработанной технологии получения его в достаточно чистом виде.

<< Назад: Литий-серные батареи для электромобилей 02.12.2013

>> Вперед: Новые методы идентификации пользователей 01.12.2013

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 Синдром хронической усталости химически похож на спячку у животных 05.09.2016 Ученые из Медицинской школы при Университете Калифорнии в США на группе испытуемых изучили определенные метаболиты в плазме крови и установили, что синдром хронической усталости (СХУ) имеет четкую химическую подпись. Они сравнили это заболевание с гипометаболитическим синдромом, наступающим при голодании, диапаузе или зимней спячке у животных. Синдром хронической усталости - это довольно загадочное состояние, причины которого неясны, а лечения не существует. "СХУ - это очень сложная болезнь. Она влияет на множество систем организма. Ее симптомы разнообразны, они схожи с симптомами многих других болезней. Ее нельзя диагностировать в лаборатории. Пациент может потратить десятки тысячи долларов и не один год в попытках выяснить свой диагноз", - сказал Роберт Навье (Robert K. Naviaux), профессор медицины, педиатрии и патологии и директор Центра митохондриальных и метаболических заболеваний Университета Калифорнии. Предполагается, что 2,5 млн американцев страдают СХУ. Чаще всего это женщины в возрасте 30-50 лет, но встречается он и у мужчин, и у людей разного возраста. Основной симптом СХУ - сильная усталость на протяжении полугода и, как следствие, мускульные и головные боли, проблемы со сном и памятью. Навье с коллегами наблюдали группу из 84 человек, которая состояла из 45 мужчин и женщин, симптомы которых совпадали с симптомами СХУ, и 39 человек для контроля. Ученые измеряли 612 метаболита (это субстанции, производимые в процессах метаболизма) в 63 биохимических процессах в плазме крови. Выяснилось, что у подопытных с СХУ были аномалии в 20 метаболических процессах. 80% измеренных метаболитов были снижены так же, как при гипометаболических синдромах или замедленном метаболизме. При этом степень диагностической точности достигла 90%. Несмотря на гетерогенезис СХУ, разнообразие факторов, которые приводят к этому состоянию, наши результаты показывают, что ответ клеточного метаболизма одинаков у пациентов. Интересно, что он химически схож на состояние дауэр, которое наблюдается у некоторых живых организмов как ответ на стресс, вызванный окружающей средой, и запускающий замедление метаболизма, что позволяет выжить в условиях, иначе приводящих к смерти клеток. В СХУ это замедление наступает на фоне длительной боли или потери трудоспособности. Пример состояния дауэр - зимняя спячка животных. По словам ученого, работа показала, что СХУ имеет объективно определяемую химическую подпись как у мужчин так и у женщин, и что целевые метаболомики, дающие мало молекулярной информации напрямую, могут давать полезную информацию для лечения. Только 25% метаболических нарушений, обнаруженных у испытуемых, полезно для диагностики СХУ. Примерно 75% нарушений были уникальны для каждого индивида и полезны для направленного индивидуального лечения. Отмечается, что эта работа открывает новый путь для понимания биологии СХУ и, что более важно, надежный рациональный путь разрабатывать новое лечение для тех пациентов, которые остро нуждаются в нем. Однако авторы работы подчеркивают, что результаты требуют подтверждения опытами с участием людей из разных географических регионов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025