Connect with us

Znanost

Fizika

Istraživanje grafena moglo bi dovesti do novih uređaja poput naprednih ‘bluetooth’ slušalica

Znanstvenici sveučilišta Riverside u Kaliforniji nastavljaju s unaprjeđenjem svojstava grafena. Radi se o kristalu ugljika, debljine jednog atoma na temelju kojeg je ove godine dodijeljena Nobelova nagrada za fiziku.

Znanstvenici su na sveučilištu Riverside, tj. na strojarskom fakultetu Bourns, izgradili te potom i uspješno testirali pojačalo načinjeno od grafena. Takvo bi pojačalo moglo moglo biti prvi korak prema razvoju učinkovitijih elektroničnih sklopova i računalnih procesora poput onih koji se koriste u `bluetooth` slušalicama te raznim bežičnim mjernim uređajima za npr. plaćanje cestarine.

Grafen, kristal ugljika debljine reda veličine jednog atoma, 2004. godine prvi put su izolirali Andre Geim i Konstantin Novoselov. Oni su za svoj rad na grafenu ovaj mjesec dobili Nobelovu nagradu za fiziku. Grafen posjeduje mnoga neobična svojstva, uključujući nadmoćnu električnu i toplinsku vodljivost, mehaničku čvrstoću te jedinstvenu optičku apsorpciju. Demonstracija grafenskog pojačala i pripadnih funkcija obrade signala na sveučilištu Riverside, velik je korak prema ostvarenju tehnologije zasnovane na grafenu. “Naime, radi se o prijelazu s pojedinačnih grafenskih uređaja na elektroničke sklopove i procesore zasnovane na grafenu”, objašnjava Alexander Balandin, profesor elektrotehnike, koji je i sam sudjelovao u radu na ovom istraživanju, u suradnji sa studentom postdiplomskog studija te nekoliko znanstvenika sa sveučilišta Rice.

“Trofazno pojačalo zasnovano na grafenu posjeduje značajne prednosti pred klasičnim pojačalima zasnovanim na konvencionalnim silicijevim poluvodičima”, navodi Balandin koji je ujedno i član nadzornog odbora na Programu za istraživanje materijala pri sveučilištu Riverside. Grafensko pojačalo odlikuje veća funkcionalnost kao i veća brzina rada. Takva svojstva grafen duguje upravo svojstvu električne bipolarnosti, svojstvu istovremenog protoka negativnih i pozitivnih naboja.

Može se prebacivati između različitih faza rada jednostavnom promjenom primijenjenog napona. Ove karakteristike mogle bi dovesti do razvoja jednostavnijih i manjih elektroničkih sklopova, brzi i učinkovitiji rad sustava kao i manja potrošnja električne energije. Eksperimentalna demonstracija rada grafenskog pojačala objavljena je u znanstvenom časopisu ACS Nano. Proizvodnja i eksperimentalna provjera rada grafenskog pojačala obavljena je u Balandinovom Laboratoriju za nano uređaje. Ostali autori objavljenog članka su Guanxiong Liu, jedan od Balandinovih doktoranada, Kartik Mohanram, asistent profesor na sveučilištu Rice te Xuebei Yan, jedan od Mohanramovih postdoktoranada.

Znanstvenici sa sveučilišta Rice proizveli su samo pojačalo te ustrojili protokol za testiranje. Liu je bio zadužen za ustroj uređaja u `čistoj sobi` sveučilišta Rice. Liu i Yan potom su testirali pojačalo u Balandinovom laboratoriju. Trofazno pojačalo može se napuniti u bilo kojem trenutku tijekom rada i to u tri moda: pozitivnom, negativnom ili oboje. Kombinacijom ta tri moda, znanstvenici su pokazali kako pojačalo može postići potrebnu modulaciju za promjenu u fazi kodiranja, ali i frekvencije što se naveliko koristi u u bežičnim i audio uređajima.

Neke od tehnoloških primjena su: `bluetooth` slušalice za mobilne uređaje; identifikacija radio frekvencijom, koja se koristi u raznim bežičnim uređajima poput uređaja za plaćanje cestarine, kartica za plaćanje javnog prijevoza te identifikacijskih uređaja za životinje; ZigBee, komunikacijskom protokolu koji se koristi u uređajima poput bežičnih sklopki za svjetlo te električnih metara koji dolaze uz zaslone koji kontroliraju rad električnih uređaja u kući.

Izvor: University of California

 

Nastavi čitati

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Fizika

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh