211service.com
Inženýři postavili rádiový přijímač z grafenu
Zde je jednoduché zařízení. Natáhněte list grafenu mezi dvě elektrody, abyste vytvořili jakýsi druh trampolíny, a poté umístěte třetí elektrodu pod trampolínu. Nakonec pošlete stejnosměrný proud přes grafen a poté přidejte vysokofrekvenční napětí nahoru, abyste viděli, co se stane.
To je přesně ten experiment, který provedl Yuehang Xu na Kolumbijské univerzitě v New Yorku a jeho kamarádi. Říká se, že grafenový list rezonuje, když je odstřelován s napětím měnícím se na radiofrekvenčních signálech a že to lze snadno změřit sledováním kapacity mezi plátem a třetí elektrodou pod plátem.
To je významný výsledek. Fyzici už nějakou dobu doufají, že najdou způsoby, jak využít nanoelektromechanické rezonátory k přímému filtrování a generování rádiových signálů. V současnosti se to musí provádět různými druhy míchacích technik. Problém je v tom, že všechna nanoelektromechanická zařízení trpí parazitní kapacitou, která má tendenci přehlušit signály, o které se fyzikové zajímají na rádiových frekvencích.
Xu a spol. tvrdí, že jejich grafenové zařízení je vůči tomu imunní, protože jeho design způsobuje, že se účinky rozptylové kapacity v podstatě ruší. A dokazují to tím, že pomocí svého zařízení zachytí vysokofrekvenční signál na 33,27 MHz.
Zařízení má potenciál být mnohem lepší, říkají. Grafenové desky jsou o dva řády méně masivní než podobná zařízení vyrobená z křemíku, a tak mohou měřit signály na mnohem vyšší frekvenci. Xu a spol říkají, že s menšími listy by měli být schopni měřit signály v pásmu GHz.
To je druh rychlosti, který bude zajímat výrobce mobilních telefonů a dalších radiofrekvenčních komunikátorů.
Do té doby bude samozřejmě nutné vyřešit různé problémy. V neposlední řadě je to, jak vyrobit grafenové trampolíny na zakázku. Xu a spol. dostali své pomocí pinzety. To se nehodí pro žádný druh hromadné výroby.
Pak je tu problém s chlazením. Nové zařízení pracuje při 77 K, takže jeho provozní teplota bude muset být zvýšena, než bude možné jej použít ve spotřebitelských zařízeních. Ani jeden z těchto problémů však nevypadá jako převratné.
Fyzici vědí o úžasných vlastnostech grafenu už asi deset let. Dokonce předpověděli, že to vezme svět mikroelektroniky útokem. Co nikdo opravdu neocenil, bylo, jak rychle se to stalo. Nyní zjišťujeme.
Ref: arxiv.org/abs/1012.4415 : Radiofrekvenční elektrická transdukce grafenových mechanických rezonátorů