Przyszłość superszybkiej komunikacji 6G może leżeć w wykorzystaniu elastycznych płytek z przyciągającymi wzrok spiralami nanorurek węglowych, dostrojonych do transmisji sygnałów terahercowych (THz).
W nowym badaniu opublikowanym 30 kwietnia w czasopiśmie Zaawansowane materiały optycznebadacze wyjaśnili, jak warstwy spiralnych płyt strefowych mogą działać jako komponenty optyczne do zarządzania wiązką THz. To jest promieniowanie elektromagnetyczne w paśmie 1 biliona herców, mieszczącym się pomiędzy pasmami częstotliwości mikrofalowych i podczerwonych i wykorzystywanym w komunikacji 6G, mikroskopii i medycynie.
Płytki strefowe Fresnela o zmiennej ogniskowej – urządzenia z przezroczystymi i nieprzezroczystymi koncentrycznymi pierścieniami, służące do skupiania światła i innych form fal – zostały zbudowane z cienkiej warstwy nanorurek węglowych ułożonych w spiralny wzór, który może skręcać formę fali wiązki THz przechodzącej przez nią. Nowy komponent można zobaczyć Tutaj.
Łącząc dwie płytki i obracając je względem siebie, naukowcy zmienili rozkład intensywności wiązki THz i podzielili ją na kilka obszarów o różnej intensywności promieniowania. Można to wykorzystać do stworzenia kilku kanałów do szybkiego przesyłu informacji.
Powiązany: Naukowcy mogliby stworzyć błyskawiczną technologię 6G, wykorzystując zakrzywione promienie światła
Maria Burdanowastarszy badacz w Laboratorium Nanooptyki i Plazmoniki Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii, wyjaśnił w oświadczenie że w dokumencie przedstawiono sposób pokonania wyzwań związanych z tworzeniem urządzeń, które mogą wykorzystywać pasmo częstotliwości THz — co w przyszłości będzie niezbędne do szybkiej sieci 6G.
„Jedną z kluczowych cech podkreślających perspektywy nanorurek węglowych jest możliwość tworzenia wielofunkcyjnych urządzeń o właściwościach, które można precyzyjnie dostroić za pomocą różnych efektów poprzez reakcje na poziomie atomowym, supramolekularnym i mikronowym” – powiedziała Burdanova w oświadczeniu. „Po raz pierwszy naszemu wspólnemu zespołowi udało się wprowadzić dodatkowy efekt: interakcję różnych wzorów nanorurek. To otwiera drogę do przyszłych urządzeń”.
Tworząc płytki ze spiralnymi wzorami wykonanymi z cienkich nanorurek węglowych na elastycznym i rozciągliwym podłożu, płytki te można następnie rozciągać i ustawiać w odpowiedniej orientacji – dostrajając je do specyficznej manipulacji sygnałami THz.
Sygnały rurowe
Technologia 6G znajduje się obecnie na wczesnym etapie badań, mimo że jej wdrożenie jest przewidywane na rok 2023. organizacja branżowa GSMADo tej pory manipulowanie sygnałami w spektrum THz było trudne do osiągnięcia na dużą skalę i w dużym zakresie.
W związku z tym istnieje potrzeba stworzenia komponentów, które mogą modulować i generować terahercowe wiązki wirowe, które przenoszą dane — lub wiązki, które mogą być używane jako forma promieni rentgenowskich w medycynie. Dlatego istotne jest opracowanie zmiennej ogniskowej płytki Fresnela, opartej na skupianiu promieniowania THz za pomocą nanorurek.
Ponieważ płytki można układać warstwami, rozciągać i obracać, mogą one utorować drogę do budowy komponentów sterujących THz, które można dostroić do różnych zastosowań, zamiast potrzebować oddzielnych części do zastosowań komunikacyjnych i medycznych.
Ponadto, wykorzystanie nanorurek oznacza, że inżynierowie mogą tworzyć komponenty, które są kompaktowe i lekkie, a także dostrajalne, co będzie niezbędne, jeśli sieci 6G mają być rozwijane na dużą skalę. Przy stałym zapotrzebowaniu na więcej danych przy większych prędkościach zarówno w celach biznesowych, jak i prywatnych, 6G musi być wystarczająco skalowalne, aby wprowadzić następną generację szybkiej komunikacji.
