Графеновая оптика ускорит коммуникации в десятки раз
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли продемонстрировали оптическую технологию передачи данных на основе графена, которая способна ускорить цифровые коммуникации.
Экспериментальное оптическое устройство, опирающееся на одноатомный слой кристаллического углерода, включает-выключает свет, ответственный за передачу данных, много быстрее, нежели существующие сетевые модуляторы. Разработчики надеются повысить тактовую частоту изобретения до 500 ГГц, а ведь это категорически быстрее нынешних 1-ГГц коммуникаций. Опять же 25-микронные размеры дадут жизнь тончайшим кабелям с уменьшенным емкостным сопротивлением. Вообще технология позволит, к примеру, загружать трехмерный HD-видеофильм на смартфон буквально за секунды.
Ученые выяснили, что энергия электронов, называемая уровнем Ферми, может быть легко изменена в зависимости от напряжения, подаваемого на материал, и уровень Ферми в графене определяет, поглощен свет или нет. Когда подается достаточное отрицательное напряжение, электроны испускаются графеном и более не могут поглощать фотоны — в итоге свет «включен», так как графен становится полностью прозрачным для проходящих сквозь него фотонов. Графен также прозрачен и при определенных положительных напряжениях, ведь электроны становятся упакованными так плотно, что попросту не способны поглотить фотоны. В промежуточном своем состоянии графен эффективно «выключает» свет — электроны препятствуют прохождению фотонов сквозь него.
Графен представляет собой самый тонкий и прочный материал из ныне обнаруженных. Его свойства определяют растяжимость наподобие резины и исключительную проводимость тепла и электричества. Графен дешев в производстве и совместим с технологией получения кремния. Любопытно, графита в карандаше окажется достаточно для выпуска одного миллиарда графеновых оптических модуляторов.
© СОТОВИК