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网速慢?新型石墨烯过滤器可让Wifi提速10倍

2016年04月14日 字体:
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洛桑联邦理工学院(EPFL)和瑞士日内瓦大学的研究人员开发了一种新型石墨烯过滤器,这种石墨烯过滤器可用于制作微型芯片,其无线数据的传输速度有望达到目前芯片的 10 倍。该研究结果发表在《自然-通讯》杂志上。
在该研究中,瑞士的研究人员开发了一种绝缘过滤器,可以屏蔽辐射,从而阻止了波的反射。在普通材料中,如果波可以沿着一个方向传播,那么它也可以沿着这个方向反向传播。但是,通过使用一种特殊的非对易材料,研究人员可以打破这种对称性,从而阻止了波的逆向传播,使得波只能沿着一个方向传播。与此同时,有一些特殊材料,例如铁素体等尽管可以使太赫兹波可以沿反向传播,但是在这种情况下,信号的强度会大大降低。
「据我们目前所知,在太赫兹波段,石墨烯材料的性能要优于其他材料。」Michele Tamagnone 说。Michele Tamagnone 是本论文的作者之一,同时也是 EPFL 的一名博士研究生。这一点非常重要,因为太赫兹频率是下一代移动装置信号传播的波段。目前,移动设备数据传输的频段主要在 GHz 或者光学频率范围内。但是太赫兹频率就像是开放式高速公路的引擎,使得移动设备可以以非常高的速度传播数据。
尽管目前在太赫兹技术方面的研究进展非常迅速,但是仍然有很多亟待解决的技术问题。很多无线设备中传输信号的模块通常都使用微波或者可见光,从而并不具备使用太赫兹波的能力。「我们的芯片可以解决部分问题。这也是该频率范围内(1THz 到 10THz)的**个有效的产品,可以解决我们所面临的挑战。」Tamagnone 说。Tamagnone 认为这种芯片可以阻止反射波回到太赫兹源,从而可用于保护太赫兹源。随着石墨烯的成本逐步降低,Tamagnone 相信,对于太赫兹设备来说,这种材料将会成为非常不错的选择。
尽管 Tamagnone 及其同事都相信石墨烯将会在未来的太赫兹通信中大放异彩,但是他也相信,石墨烯在微波领域也能作为绝缘材料使用,从而有利于当下的无线通讯装置。当石墨烯可以进行大规模的开发的时候,这一切都有可能成为现实。接下来,科学家们将会继续尝试开发比这种绝缘器更加有效的装置「循环器」。循环器可用于微波通讯,当循环器和天线连接的时候,通过天线人们可以同时接收和发射信息。
「石墨烯可以让这种装置在太赫兹领域也能发挥很好的作用。」Tamagnone 说,「现在我们已经在开始尝试使用石墨烯来制造可调谐天线,尤其是可以沿着特定方向传输太赫兹束、且便于控制的天线。」
(本文由唐山建华科技发展有限责任公司整理、转发)

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