Графен обеспечивает высокоскоростную электронику на гибких материалах.

Фото: Chalmers University of Technology

Нанотехнологии
Шрифты

Гибкий детектор для терагерцовых частот (1000 гигагерц) был разработан исследователями университета Чалмерса, использующими графеновые транзисторы на пластиковых подложках. Это является первым в своем роде и может расширить использование терагерцовой технологии для приложений, которые потребуют гибкой электроники, таких как беспроводные сенсорные сети и носимая электроника. Результаты опубликованы в научном журнале Applied Physics Letters.

Терагерцовое излучение имеет широкий спектр применений и может найти применение во всем: от радиоастрономии до медицины. Термин относится к электромагнитным волнам, частота которых колеблется от 100 гигагерц до 10 терагерц. Спрос на более высокую пропускную способность в беспроводной связи и приложений безопасности привел к интенсификации исследований систем и компонентов, предназначенных для терагерцовых частот.

Одна из задач давно заключалась в том, чтобы обеспечить низкий вес и дешевизну. Однако достижения в области полимерной технологии способствовали развитию гибкой электроники и позволили выпускать высокочастотные блоки на гибких подложках.

Теперь исследователи университета Чалмерса - Синьсинь Ян, Андрей Воробьев, Андрей Генералов, Майкл Андерссон и Ян Стэйк, разработали первый в своем роде механически гибкий и графеновый терагерцовый детектор. Таким образом, прокладывая путь для гибкой терагерцовой электроники.

Детектор обладает уникальными характеристиками. При комнатной температуре он обнаруживает сигналы в диапазоне частот от 330 до 500 гигагерц. Он прозрачный и гибкий, и он применим в самых разных областях. Эта методика может использоваться для визуализации в области терагерцовых волн (ТГц-камера), но также для идентификации различных веществ (датчиков). Это может также иметь потенциальную выгоду в здравоохранении, где терагерцовые волны могут использоваться для выявления рака. В других областях, где детектор может использоваться, это датчики изображения для транспортных средств или для беспроводной связи.

Уникальные электронные особенности графена в сочетании с его гибкой природой делают его многообещающим материалом для интеграции в пластик и ткань, что будет важными строительными блоками в будущем взаимосвязанном мире. Графеновая электроника позволяет создавать новые приложения, помимо прочего, повседневные объекты, которые обычно называют Интернетом вещей.

Детектор показывает конкретные возможности графена - материала, который очень хорошо проводит электрический ток. Это особенность, которая делает графен привлекательным строительным блоком в быстрой электронике. Таким образом, работа исследователей Чалмерса является важным шагом вперед для графена в области терагерцовых волн и прорывом для высокоэффективной и дешевой гибкой терагерцовой технологии.

В последнее время детекторы привлек внимание на Европейском Таллиннском цифровой саммите, на котором демонстрировались несколько важных технологических нововведений, которые стали возможными благодаря графену и связанным с ним материалам. На саммите главы государств и правительств ЕС собрались для обсуждения цифровых инноваций и цифрового будущего Европы. Главной задачей было показать, какую роль может сыграть графен.

Источник: Applied Physics Letters.