Mirakelmateriale grafen kunne levere internettet hundrede gange hurtigere

(Phys.org) - Brugen af ​​grafen i telekommunikation kan dramatisk accelerere internethastigheder med op til hundrede gange, ifølge ny forskning fra forskere i vores Institut for Fysik.

I et papir udgivet i Fysisk gennemgangsbreve , forskere fra Center for Graphene Science ved University of Bath og Exeter har for første gang demonstreret utroligt korte optiske responsrater ved hjælp af grafen, som kunne bane vejen for en revolution inden for telekommunikation.

Hver dag overføres og behandles store mængder information via optoelektroniske enheder såsom optiske fibre, fotodetektorer og lasere. Signaler sendes af fotoner ved infrarøde bølgelængder og behandles ved hjælp af optiske switche, som konverterer signaler til en række lysimpulser.

Normalt reagerer optiske switche med et par picosekunder - omkring en billionion af et sekund. Gennem denne undersøgelse har fysikere observeret svarhastigheden for en optisk switch ved hjælp af 'få lag grafen' til at være omkring hundrede femtosekunder - næsten hundrede gange hurtigere end nuværende materialer.

Grafen er kun et atom tykt, men bemærkelsesværdigt stærk. Forskere har foreslået, at det ville tage en elefant, balanceret på en blyant for at bryde igennem et enkelt ark. Allerede døbt et mirakelmateriale på grund af dets styrke, lethed, fleksibilitet, ledningsevne og lave omkostninger, det kunne nu komme ind på markedet for dramatisk at forbedre telekommunikation.

Kommenterer rapportens hovedresultater, hovedforsker Dr. Enrico Da Como sagde:"Vi har set en ultrahurtig optisk svarprocent, ved hjælp af 'få-lags grafen', som har spændende applikationer til udvikling af højhastighedsoptoelektroniske komponenter baseret på grafen. Denne hurtige reaktion er i den infrarøde del af det elektromagnetiske spektrum, hvor mange applikationer inden for telekommunikation, sikkerhed og medicin udvikler sig i øjeblikket og påvirker vores samfund. "

Meddirektør for Center for Graphene Science i Bath, Professor Simon Bending tilføjede:"Jo mere vi finder ud af grafen, jo mere bemærkelsesværdige synes dets egenskaber at være. Denne forskning viser, at den også har unikke optiske egenskaber, som kunne finde vigtige nye applikationer."

På lang sigt kan denne forskning også føre til udvikling af kvantekaskadelasere baseret på grafen. Quantum cascade lasere er halvlederlasere, der bruges til overvågning af forurening, sikkerhed og spektroskopi. Få-lags grafen kunne dukke op som en unik platform for denne interessante applikation.