Η νανοτεχνολογία μπορεί να επεκτείνει κάποια μέρα το εύρος της τηλεφωνικής σας τηλεφωνίας, ενώ παράλληλα θα βελτιώσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας εάν τερματίσει ένα πρωτότυπο τρανζίστορ από την IBM.

Οι επιστήμονες, με τη χορηγία του DARPA (Αμερικανική Υπηρεσία Προηγμένων Έργων Έρευνας για την Άμυνα), έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα τρανζίστορ με το νέο υλικό, που ονομάζεται γραφένιο. Είναι μια μορφή γραφίτη που αποτελείται από ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα που είναι διατεταγμένα σε ένα κυψελοειδές μοτίβο. Η δομή του Graphene επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν μέσα από αυτό πολύ γρήγορα και να προσφέρει μεγαλύτερη απόδοση από τα υπάρχοντα υλικά τσιπ πομποδεκτών, δήλωσε ο Yu-Ming Lin, μέλος του ερευνητικού προσωπικού της IBM στο Yorktown Heights της Νέας Υόρκης. Το πρόγραμμα είναι μέρος του προγράμματος CERA (Carbon Electronics για εφαρμογές ραδιοσυχνοτήτων) της DARPA.

[Περαιτέρω ανάγνωση: Τα καλύτερα τηλέφωνα Android για κάθε προϋπολογισμό.]

Η IBM ανακοίνωσε την Πέμπτη ότι οι ερευνητές έχουν επιτύχει συχνότητα 26GHz σε τρανζίστορ πρωτότυπου graphene. Τα τρανζίστορ που χρησιμοποιήθηκαν στη δοκιμή είχαν μήκος πύλης 150 νανόμετρα και οι ερευνητές στοχεύουν σε μήκος πύλης 50nm που θα επιτρέπει συχνότητες άνω του 1THz

Οι συχνότητες αυτές είναι πολύ πάνω από τα κυψελοειδή δίκτυα που χρησιμοποιούν σήμερα. Μπορεί να υπάρχουν στρατιωτικές και ιατρικές χρήσεις για συχνότητες πάνω από 1Θζ, όπως η ύπαρξη κρυμμένων όπλων ή η πραγματοποίηση ιατρικής απεικόνισης χωρίς τη χρήση επιβλαβών ακτίνων Χ, είπε ο Λιν. Σε αντίθεση με μια ακτινογραφία, οι συχνότητες στην περιοχή terahertz θα ήταν χαμηλότερες από τη συχνότητα του ορατού φωτός, οπότε δεν θα είχε τους ίδιους κινδύνους ακτινοβολίας, όπως είπε.

Αλλά στις συμβατικές συχνότητες, οι πομποδέκτες με βάση το γραφέν μπορούν να κάνουν και τα δύο τα κινητά τηλέφωνα και τους σταθμούς βάσης πιο ευαίσθητα και καλύτερα σε θέση να πάρουν αδύναμα σήματα. Το κλειδί είναι ο λόγος σήματος προς θόρυβο ή η δυνατότητα να διακρίνεται το ραδιοσήμα από τα άλλα κύματα γύρω του. Σε μια δεδομένη απόσταση, ένα τηλέφωνο με καλύτερη σχέση σήματος προς θόρυβο μπορεί να εκμεταλλευτεί καλύτερα το σήμα που είναι διαθέσιμο από τον πλησιέστερο πύργο κελιών. Ένα πιο ευαίσθητο τηλέφωνο μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και σε περιοχές όπου τα σημερινά τηλέφωνα δεν μπορούν, είπε ο Lin. Επιπλέον, τα συσσωματώματα graphene καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από τα σημερινά ραδιόφωνα κυττάρων, έτσι οι μπαταρίες θα μπορούσαν να διαρκέσουν περισσότερο, λέει ο Lin.

Διάφορα εξειδικευμένα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί σε ραδιόφωνα υψηλής συχνότητας, μεταξύ των οποίων το αρσενικό γάλλιο, το γερμάνιο και το φωσίδιο του ινδίου. Το Graphene είναι μια λιγότερο δαπανηρή εναλλακτική λύση που θα μπορούσε να λειτουργήσει σε υψηλότερες συχνότητες από αυτές, είπε. Πρόκειται για μια δισδιάστατη ουσία από άνθρακα, την οποία η Lin συγκρίνεται με ένα μη περιτυλιγμένο νανοσωλήνα.

Οι κατασκευαστές κινητών τηλεφώνων σίγουρα προσπαθούν να δώσουν στους χρήστες καλύτερη σήματα και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, καθώς και να μειώσουν το κόστος, δήλωσε ο Gartner analyst Stan Bruderle. Στην πραγματικότητα, οι φορείς εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας αναγκάζονται να τοποθετήσουν περισσότερους σταθμούς βάσης ώστε να προσεγγίσουν αρκετά τους συνδρομητές ώστε να παρέχουν τα υψηλά ποσοστά δεδομένων που αναζητούν με υπηρεσίες 3G (τρίτης γενιάς). Τα πιο ευαίσθητα ραδιόφωνα ενδέχεται να διευκολύνουν αυτό το φορτίο Αλλά δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι θα πηδήξουν στα τσιπ graphene ως την καλύτερη λύση, δήλωσε ο Bruederle

Μια τρέχουσα τάση είναι να χρησιμοποιηθεί η υπάρχουσα τεχνολογία CMOS (συμπληρωματική ημιαγωγός οξειδίου του μετάλλου) για πομποδέκτες και να ενσωματωθούν με άλλα εξαρτήματα κινητών τηλεφώνων ένα τσιπ. Αυτό μειώνει το κόστος τόσο μέσω της ενσωμάτωσης όσο και μέσω της χρήσης τεχνολογίας chip υψηλής χωρητικότητας, δήλωσε ο Bruederle. Αντίθετα, ο Graphene πιθανότατα δεν θα το κάνει να κυκλοφορήσει για 10 χρόνια, δήλωσε.

«Είναι σαφές ότι η CMOS αρχίζει να αντιμετωπίζει μερικές προκλήσεις» συνεχίζοντας να επιτύχει υψηλότερες επιδόσεις, δήλωσε ο Bruederle. "Αλλά οι μηχανικοί είναι εκπληκτικά καινοτόμοι. Είναι ένας κινούμενος στόχος."

(Πρόσθετες αναφορές από το Agam Shah στο Σαν Φρανσίσκο.)