Viitorul comunicațiilor super-rapide 6G ar putea consta în utilizarea plăcilor flexibile cu spirale atrăgătoare de nanotuburi de carbon reglate pentru a difuza semnale terahertzi (THz).
Într-un nou studiu publicat pe 30 aprilie în jurnal Materiale optice avansate, cercetătorii au explicat modul în care straturile de plăci cu zone spiralate pot acționa ca componente optice pentru a gestiona un fascicul THz. Aceasta este radiatie electromagnetica în spectrul de 1 trilion de hertzi care se află între benzile de frecvență de microunde și infraroșu pentru utilizare în comunicații 6G, microscopie și medicină.
Plăcile de zonă Fresnel varifocale – dispozitive cu inele concentrice transparente și opace utilizate pentru focalizarea luminii și a altor forme de undă – au fost construite dintr-o peliculă subțire de nanotuburi de carbon dispuse într-un model în spirală care poate răsuci forma de undă a fasciculului THz care trece prin ea. Noua componentă poate fi văzută Aici.
Combinând două plăci și rotindu-le una față de cealaltă, cercetătorii au schimbat distribuția intensității fasciculului THz și au împărțit-o în mai multe zone cu intensități diferite de radiație. Acest lucru ar putea fi folosit pentru a crea mai multe canale pentru transferul de informații de mare viteză.
Legate de: Oamenii de știință ar putea realiza 6G uluitor de rapid folosind razele de lumină curbate
Maria Burdanovaun cercetător senior la Laboratorul de Nanooptică și Plasmonică al Institutului de Fizică și Tehnologie din Moscova, a explicat într-un afirmație că lucrarea prezintă o modalitate de a depăși provocările de a face instrumente care pot accesa banda de spectru THz – care va fi esențială pentru 6G de mare viteză în viitor.
„Una dintre caracteristicile cheie care evidențiază perspectivele nanotuburilor de carbon este posibilitatea de a crea dispozitive multifuncționale cu proprietăți care pot fi reglate fin prin diferite efecte prin răspunsuri la nivel atomic, supramolecular și micron”, a spus Burdanova în declarație. „Pentru prima dată, echipa noastră comună a reușit să introducă un efect suplimentar: interacțiunea diferitelor modele de nanotuburi. Acest lucru deschide calea pentru viitoare dispozitive”.
Prin crearea plăcilor cu modele spiralate formate din nanotuburi subțiri de carbon pe un substrat flexibil și extensibil, plăcile pot fi apoi întinse și orientate – reglandu-le pentru manipularea specifică a semnalelor THz.
Semnale tubulare
6G se află în cea mai mare parte în stadiile incipiente de cercetare în acest moment, în ciuda unei lansări estimate programată pentru 2023. organismul comercial GSMA. Până acum, manipularea semnalelor din spectrul THz a fost dificil de realizat la interval și scară.
Ca atare, este nevoie de a crea componente care să poată modula și genera fascicule vortex de teraherți care transportă date – sau fascicule care pot fi utilizate ca formă de raze X în medicină. De aceea, dezvoltarea unei plăci cu zonă Fresnel varifocale, bazată pe focalizarea radiației THz prin nanotuburi, este semnificativă.
Deoarece plăcile pot fi stratificate, întinse și rotite, ele pot deschide calea pentru componentele de control THz care pot fi reglate pentru diferite aplicații, mai degrabă decât să necesite piese diferite pentru comunicații și aplicații medicale.
În plus, utilizarea nanotuburilor înseamnă că inginerii pot crea componente care sunt compacte și ușoare, precum și reglabile, ceea ce va fi esențial dacă rețelele 6G vor fi dezvoltate la scară. Cu cererea constantă pentru mai multe date la viteze mai mari atât pentru afaceri, cât și pentru plăcere, 6G trebuie să fie suficient de scalabil pentru a introduce următoarea generație de comunicații de mare viteză.