这张图展示了基于石墨烯的纳米天线。图片来源:布法罗大学
千兆赫波段的无线通信网络可以开辟新的高速通信能力和极小的物联网设备。
大多数无线通信使用无线电波,但无线电波越来越拥挤。利用太赫兹波段,电磁波谱的另一个领域,可以打开更多和更快的通信。
“对于无线通信来说,太赫兹波段就像一条快速通道。但有一个问题:这里没有入口坡道。纽约州立大学布法罗分校工程与应用科学学院。
Jornet和合作研究员Jonathan Bird和Erik Einarsson正在研究“纳米物联网”,这是一种由石墨烯和半导体材料制成的纳米无线电,可以加速计算、医疗设备、土木工程和其他行业的物联网设备,这些行业可以受益于高清实时流媒体。
“我们将能够创建一个高度精确、详细和及时的地图,反映给定系统内正在发生的事情。这项技术可以应用于医疗保健、农业、能源效率——基本上任何你想要更多数据的领域,”Jornet说。
特别是,使用石墨烯薄片可以帮助在长距离中保持太赫兹波的功率密度,这是Jornet自2009年以来一直在研究的一个问题。电子在石墨烯中的移动速度是硅的50到500倍,这使得只有几十纳米宽、1微米长的石墨烯条带能够以每秒1兆位或更多的速度传输和接收太赫兹波。
然而,为了用这种材料制造实用的无线电,石墨烯需要与铟镓砷化物等半导体材料结合,加上可以与这些组件连接的发电机和探测器。Jornet和他在信号、通信和网络研究小组和固态电子研究小组的同事们将继续努力使纳米级石墨烯物联网设备变得实用。
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