ساخت کوچک ترین فرستنده FM جهان با استفاده از گرافن

گروهی از مهندسان از دانشگاه کلمبیا سامانه‌ای نانومکانیکی طراحی کرده اند که قادر به ایجاد امواج رادیویی FM است. به عبارت دیگر آن‌ها کوچک ترین فرستنده‌ی رادیویی FM جهان را ساخته اند. 

مهندسین دانشگاه کلمبیا با استفاده از گرافن (تک لایه‌ای از اتم‌های کربن، که امروزه به دلیل خواص فوق العاده اش، بسیار مورد توجه است) توانستند نسخه‌ای نانومکانیکی از ابزاری الکتریکی به نام نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ (VCO) بسازند که لقب کوچترین فرستنده جهان را به خود اختصاص داده است. این ابزار قادر است در محدوده‌ی فرکانسی 100 مگاهرتز (امواج FM بین 87.7 تا 108 مگاهرتز قرار دارند) به تولید امواج بپردازد.

این توسعه در واقع گامی دیگر به سمت هر چه کوچک تر سازی فرستنده‌های رادیویی است. درست است که بر پایه قانون مور هم اکنون دستگاه‌های الکترونیکی همچون گوشی هوشمند شما قدرت پردازشی بسیار بالاتر از رایانه‌های بزرگ قدیمی را دارا هستند ولی کوچک کردن فرستنده‌های به دلیل مشکلاتی که در کوچک کردن مدارات داشتند بسیار دشوار است. این ابزارها بسیار حجیم و پر مصرف بودند و به دلیل مشکلاتی که در تغییر فرکانس داشتند می‌بایست به صورت موازی در کنار هم کار می‌کردند تا می‌توانستند تمام بازه‌ی فرکانسی را پوشش دهند. در حقیقت این ابزارهای بر پایه گرافن پاسخی به تمامی مشکلات پیش از این هستند، آن‌ها بسیار کوچک و جمع و جورند و فرکانس آن‌ها نیز به راحتی می‌تواند در بازه‌ی وسیعی تغییر کند که این به دلیل مقاومت مکانیکی بسیار بالای گرافن است. هر چند این ابزارهای بر پایه گرافن قرار نیست جایگزین فرستنده‌های رادیویی معمولی بشوند ولی می‌توانند در کاربردهای پردازش سیگنال بسیار مفید واقع شوند.

این گروه همچنان در حال کار بر روی این ابزارهای بر پایه گرافن هستند تا بتوانند نویز آن را کاهش دهند، ضمن اینکه می‌خواهند با قرار دادن این بخش گرافنی درون مدارات مجتمع سیلیکونی این فرستنده را باز هم کوچک تر کنند.

به گفته‌ی پروفسور Hone:

این قدم اول برای ساخت سیستم‌های پردازش سیگنال و گوشی‌های هوشمند بسیار باریک و با بازده بالا بسیار مهم و حیاتی است. دستگاه ما بسیار کوچک تر از انواع دیگر منابع سیگنال رادیویی است، شمن اینکه می‌توان آن را در همان چیپی که برای پردازش داده به کار می‌رود جای داد.

مشروح این پژوهش در نشریه‌ی Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید