Nano anténa

Obrovské množství dat se každý den prodírá internetem ve formě světelných vln přenášených optickými vlákny. Ale naše počítače stále spoléhají na elektrické signály procházející kovovými dráty, které mají mnohem menší šířku pásma.





Optická propojení, která by mohla vést světlo labyrintem obvodové desky, by zvýšila výpočetní rychlost a ušetřila energii, ale zatím se z laboratoře nedostala.

Internet je rozbitý

Tento příběh byl součástí našeho vydání z prosince 2005

  • Viz zbytek čísla
  • předplatit

Nový výzkum však může inženýrům umožnit postavit antény v nanoměřítku, které změní světlo na jiný druh vlny, která se může pohybovat kovem; výsledkem by mohly být rychlosti přenosu dat, které jsou řádově vyšší než ty dnešní.



Klíčem k přístupu je zlatá koule o průměru pouhých 50 nanometrů. Tým Rice University vedený Peterem Nordlanderem a Naomi Halasovou ukázal, že taková koule, když je umístěna v rozmezí několika nanometrů tenkého zlatého filmu, se bude chovat jako malá anténa, která může vysílat nebo přijímat světlo. Světlo specifických vlnových délek excituje částice zvané plasmony uvnitř nanosféry. To zase indukuje plasmonovou vlnu ve zlatém filmu, která by mohla být přeměněna zpět na světlo, když dosáhne jiné nanosféry.

Variace na zlaté nanosféře by mohly umožnit využít materiály již používané v počítačových čipech, jako je měď a hliník, jako superrychlá optická propojení, říká Mark Brongersma, materiálový vědec ze Stanfordské univerzity. Světelná vlna kódující data by zasáhla kovovou nanosféru a vytvořila by plasmonovou vlnu, která by prošla kovovým páskem nebo drátem a nesla s sebou data.

Obrovským přínosem tohoto přístupu, říká Brongersma, je to, oč jednodušší je vyrobit koule než jiné specializované antény, jejichž výroba vyžaduje složité a drahé techniky optické litografie. Krásné na tom je, že je můžete vyrábět ve velkém množství, říká Brongersma.



Další krok týmu Rice: použití dutých zlatých nanočástic namísto pevných koulí k rozšíření rozsahu vlnových délek světla, které mohou použít. A aby dále prozkoumali praktičnost použití systémů jako optických propojení v počítačových čipech, zahájili řadu experimentů s nanočásticemi a tenkými dráty spíše než s tenkými filmy.

skrýt