Инженера разработали наноразмерное устройство, которое работает в 10 раз быстрее лучших современных транзисторов и генерирует мощные терагерцевые волны.
Спектр терагерцевых частот располагается на границе между микроволновым и инфракрасным излучением, и колеблется в диапазоне 3·1011-3·1012 Гц. Такие волны безопасны для человека, способны проникать сквозь одежду и стены, а также передавать большие объемы данные, что в перспективе может улучшить беспроводную связь. Пока что ТГц-волны редко применяются из-за сложности и дороговизны их генерации.
Однако исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны разработали недорогое полностью электрическое наноустройство, которое может мгновенно создавать интенсивные терагерцевые волны из крошечного источника. В процессе работы оно генерирует мощную «искру», со скачком напряжения от 10 В до 100 В, пикосекундном диапазоне. Каждую секунду система способна излучать до 50 млн сигналов, а при подключении к антенне производить мощные ТГц-волны.
Устройство состоит из двух металлических пластин, расположенных расстоянии менее 20 нм друг от друга. При подаче напряжения электроны направляются к одной из пластин, образуя наноплазму. Как только напряжение достигает определенного порога, электроны практически мгновенно перемещаются во вторую пластину. Такой быстрый скачек создает интенсивный импульс, который производит высокочастотные волны.
По словам ученых, эта технология может произвести революцию в системах безопасности, беспроводной связи, медицинской визуализации, зондирования. Компактный размер устройств позволит в будущем размещать их даже на микросхемах смартфонов и гибкой носимой электронике.
Ранее мы также сообщали об изобретении генератор, который производит электричество из воздуха.
текст: Илья Бауэр, фото и видео: EPFL
