Принципиально новый вид антенны, выполненный из графена – тонкого слоя углеродной пленки с толщиной в один атом, удалось создать исследователям из Georgia Tech (технологического университета, находящегося в штате Джорджия, США). Антенна предназначена для использования в беспроводных сетях и обеспечивает при обмене информацией скорость до терабита (1024 Гбит), при условии небольшого расстояния между устройствами (не более одного метра).

Всего за одну-две секунды такая скорость позволяет передать в высоком качестве около 10 фильмов. При сокращении до нескольких сантиметров расстояния между приемным и передающим устройствами, теоретически возможно до 100 терабит в секунду увеличить скорость передачи информации.

Иэн Акиилдиз (Ian Akyildiz), являющийся директором лаборатории широкополосных беспроводных сетей университета Georgia Tech, отмечает, что скорость такого уровня позволит выполнить за считанные секунды беспроводную передачу данных от одного компьютера к другому, в то время, как сейчас на это требуются минуты или даже часы, ведь терабит в секунду – это огромная полоса пропускания радиоканала.

В качестве материала для антенны был выбран графен, представляющий собой форму углерода с кристаллической решеткой толщиной в один атом, и имеющий, вследствие этого, уникальные физические и химические свойства, одним из которых является высокая электропроводность. Например, при движении через материал электронов, кремний показывает в 50-500 раз большую величину сопротивления, чем графен.

Первым этапом в создании графеновой антенны стало для ученых из Georgia Tech получение графеновых полос, длина которых составила 1 микрометр, а ширина – от 10 до 100 нанометров. Благодаря таким параметрам излучающих элементов, антенна из графена способна эффективно функционировать при длине волны диапазона, сопоставимой со своими габаритами – в терагерцовом диапазоне.

Создатели графеновой антенны, по информации DailyTechInfo, предполагают ее применение не только для осуществления сверхбыстрой беспроводной связи между различными устройствами, но и для беспроводной связи внутри отдельного, крайне малого по величине устройства, компоненты которого обладают размерами, измеряемыми в наноединицах. Это станет возможным благодаря тому, что размеры графеновой антенны, составляющие от нескольких микрометров до нескольких нанометров, несоизмеримо меньше, чем размеры кремниевых или металлических антенн, обладающих схожими характеристиками.

Перед группой исследователей из Georgia Tech стоит еще целый ряд нерешенных проблем, связанных как с самим материалом антенны – графеном (требующим использования особых технологических методов и решений при обработке и характеризующимся непредсказуемостью в областях соприкосновения с прочими материалами), так и с устройствами, обеспечивающими работоспособность графеновой антенны (детекторами, усилителями, генераторами сигнала, фильтрами, действие которых должно производиться в области высоких частот, при малых габаритах элементов).

По прогнозу американских исследователей, готовые графеновые антенны будут продемонстрированы уже в конце текущего года, прочие же компоненты высокоскоростных приемно-передающих устройств будут разработаны позже.

В настоящее время ученые работают над получением технологии изготовления антенны из графена, пригодной для внедрения в промышленное производство.