موسسه پلکان | کلینیک تخصصی مالکیت فکری(ثبت اختراع وبرند)

طراحی نانو آنتنی از جنس شبکه‌های گرافن | موسسه پلکان

 

طراحی نانو آنتنی از جنس شبکه‌های گرافن

 

طراحی نانوآنتنی از جنس شبکه‌های گرافنمحققان موسسه فناوری جرجیا نشان دادند که با ایجاد شبکه‌ای میان چندین ورقه گرافنی می‌توان نانوآنتنی تولید کرد که در فرکانس‌های پایین‌تر از تراهرتز کار کند. مصرف انرژی این نانوآنتن‌ نسبت به نانوآنتن‌های فلزی بسیار کمتر است.
 

 

 

شبکه‌ای از ماشین‌های نانومقیاس دارای پتانسیل‌های متعددی در پزشکی، صنایع دفاعی و حفاظت از محیط‌زیست است؛ اما مشکلی که در این بین وجود دارد آن است که ظرفیت آنتن‌های نانومقیاس که با ترکیبات فلزی ساخته می‌شود محدود است. با آنتن‌هایی که از مس ساخته شده نمی‌توان با توان بسیار پایین موجود در نانوماشین‌ها ارتباط ایجاد کرد. اما گرافن دارای خواص منحصر به فردی است که از آن برای حل این مشکل می‌توان استفاده کرد.

پیش از این نانوآنتن‌هایی از جنس گرافن ساخته شده بود اما پژوهشگران می‌گویند که مدل‌سازی و شبیه‌سازی آنها نشان می‌دهد که شبکه‌ای از لایه‌های گرافن می‌تواند به‌عنوان جایگزینی برای نانوآنتن‌های فلزی باشد.
یان اکیلدیز از موسسه فناوری جرجیا می‌گوید: ما به دنبال استفاده از حرکت الکترون در سطح گرافن هستیم تا در نهایت نانوآنتنی بسازیم که بتواند در فرکانسی پایین‌تر از آنتن‌های فلزی کلاسیک کار کند. این کار اولین گام به سوی استفاده از گرافن در مخابرات است.
نتایج این پژوهش در نشریه IEEE Journal of Selected Areas in Communications به چاپ رسیده است. در این مقاله محققان توضیحاتی درباره دستورالعمل لازم برای ایجاد ارتباط میان نانوآنتن‌ها ارائه کرده‌اند.
آنتن‌های فلزی در مقیاس میکرو در فرکانس‌های بالاتر از صد تراهرتز کار می‌کنند. مشکل این آنتن‌ها نیاز به انرژی بالا در آنها است، مقداری که برای نانوماشین قابل تامین نیست.
در صورتی که فرکانس به کمتر از محدوده تراهرتز برسد مقدار انرژی مورد نیاز در آنها کاهش می‌یابد. فلزاتی نظیر مس نمی‌توانند در این محدوده فرکانس کار کنند؛ طلا، نقره و فلزات نجیب می‌توانند در محدوده زیر تراهرتز کار کنند اما فرکانس کار آنها بالاتر از گرافن است. بنابراین ساخت نانوآنتن با استفاده از گرافن بسیار محتمل‌تر است.
جورنت از محققان این پروژه می‌گوید: ما توانستیم نانوآنتنی از جنس گرافن تولید کنیم که فرکانس کار آنها 200 برابر کمتر و توان مورد نیاز آن ده‌هزار برابر کمتر از آنتن‌های رایج است. ما معتقدیم که با کاهش مصرف انرژی امکان استفاده از نانوماشین‌ها در بخش مخابرات امکان‌پذیر باشد. هر یک از اجزاء این نانوماشین در مقیاس نانو بوده اما در مجموع ابعاد آن به چند میکرون می‌رسد.


منبع : Graphene-Based Nano-Antennas May Enable Networks of Tiny Machines

 

نوشته شده توسط روابط عمومی پلکان در تاریخ چهارشنبه ۹ بهمن ۱۳۹۲
دیدگاه خود را بنویسید :
نام و نام خانوادگی :
پست الکترونیکی :
دیدگاه شما :