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網速慢?新型石墨烯過濾器可讓Wifi提速10倍

洛桑聯邦理工學院(EPFL)和瑞士日内瓦大學的研究人員開發了一種新型石墨烯過濾器,這種石墨烯過濾器可用于制作微型芯片,其無線數據的傳輸速度有望達到目前芯片的 10 倍。該研究結果發表在《自然-通訊》雜志上。

在該研究中,瑞士的研究人員開發了一種絕緣過濾器,可以屏蔽輻射,從而阻止了波的反射。在普通材料中,如果波可以沿着一個方向傳播,那麼它也可以沿着這個方向反向傳播。但是,通過使用一種特殊的非對易材料,研究人員可以打破這種對稱性,從而阻止了波的逆向傳播,使得波隻能沿着一個方向傳播。與此同時,有一些特殊材料,例如鐵素體等盡管可以使太赫茲波可以沿反向傳播,但是在這種情況下,信号的強度會大大降低。

據我們目前所知,在太赫茲波段,石墨烯材料的性能要優于其他材料。」Michele Tamagnone 說。Michele Tamagnone 是本論文的作者之一,同時也是 EPFL 的一名博士研究生。這一點非常重要,因為太赫茲頻率是下一代移動裝置信号傳播的波段。目前,移動設備數據傳輸的頻段主要在 GHz 或者光學頻率範圍内。但是太赫茲頻率就像是開放式高速公路的引擎,使得移動設備可以以非常高的速度傳播數據。

盡管目前在太赫茲技術方面的研究進展非常迅速,但是仍然有很多亟待解決的技術問題。很多無線設備中傳輸信号的模塊通常都使用微波或者可見光,從而并不具備使用太赫茲波的能力。「我們的芯片可以解決部分問題。這也是該頻率範圍内(1THz到10THz)的第一個有效的産品,可以解決我們所面臨的挑戰。」Tamagnone 說。Tamagnone 認為這種芯片可以阻止反射波回到太赫茲源,從而可用于保護太赫茲源。随着石墨烯的成本逐步降低,Tamagnone相信,對于太赫茲設備來說,這種材料将會成為非常不錯的選擇。盡管Tamagnone及其同事都相信石墨烯将會在未來的太赫茲通信中大放異彩,但是他也相信,石墨烯在微波領域也能作為絕緣材料使用,從而有利于當下的無線通訊裝置。當石墨烯可以進行大規模的開發的時候,這一切都有可能成為現實。

接下來,科學家們将會繼續嘗試開發比這種絕緣器更加有效的裝置「循環器」。循環器可用于微波通訊,當循環器和天線連接的時候,通過天線人們可以同時接收和發射信息。「石墨烯可以讓這種裝置在太赫茲領域也能發揮很好的作用。」Tamagnone 說,「現在我們已經在開始嘗試使用石墨烯來制造可調諧天線,尤其是可以沿着特定方向傳輸太赫茲束、且便于控制的天線。」

來源:推酷、 IEEE Spectrum(文章來源于網絡,并不代表本網站觀點,僅供大家閱讀~)

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