Ученые сделали графеновый радиоприемник

Ученые из Колумбийского университета в Нью-Йорке создали гибкий мостик из графена, который обнаруживает радиочастотные сигналы – это открывает путь для нового поколения радиостанций.

Устройство весьма простое: прямой лист графена помещается между двумя электродами-трамплинами, а третий электрод находится под графеновым листом. Затем через графен пропускается постоянный ток и подается высокочастотное напряжение. Лист графена резонирует с радиосигналом, что изменяет емкостное сопротивление между листом и третьим электродом.

"Мостик" из листа графена выступает резонатором и помещен на два электрода-трамплина

Физики долгое время надеялись найти способ использовать наноэлектромеханические резонаторы для прямой фильтрации и генерации радиосигналов. Проблема в том, что наноэлектромеханические устройства страдают от паразитной емкости, которая стремится заглушить радиосигналы.

Устройство, изобретенное американскими учеными, избавлено от этого недостатка, поскольку его дизайн существенно сокращает эффекты паразитной емкости. В доказательство они создали приемник, работающий на частоте 33,27 МГц, и утверждают, что благодаря тому, что листы графена на два порядка массивнее, чем аналогичные устройства из кремния, они могут принимать сигналы на более высоких частотах - в диапазоне гигагерц. Именно эти радиочастоты интересны производителям мобильных телефонов и другого коммуникационного оборудования.

Пока существуют и некоторые технологические трудности. Прежде всего это массовое производство электродов-трамплинов – сейчас ученые просто пользуются пинцетом. Также есть проблема охлаждения. Новое устройство работает при −196°C, а для коммерческого использования требуется более высокая рабочая температура. Однако ни одна из этих проблем не кажется непреодолимой.