Designermaterialer skaber miniature computerkredsløb

Forskere ved University of Manchester har opdaget en ny metode til at skabe optoelektroniske kredsløb ved hjælp af grafen og andre 2D-materialer, der er meget mindre end deres nuværende modstykker.

Optoelektronik, teknologien, der bruger lysimpulser frem for traditionelle elektriske signaler, er afgørende for telekommunikationsnetværk.

Modulatorer er vigtige i optoelektroniske kredsløb, da de styrer de signaler, der sendes gennem optoelektroniske enheder. Tidligere forsøg på at skabe hybride modulatorer, der inkorporerer grafen, har givet lovende, men begrænsede resultater.

Skriver ind Naturkommunikation , forskere ledet af professor Sasha Grigorenko har vist, at det er muligt at kombinere grafen, dets søstermateriale bornitrid og et guldgitter i nanoskala for at skabe en ny klasse af optisk modulator.

Grafen er verdens første todimensionelle materiale, kun et atom tykt og alligevel 200 gange stærkere end stål, mere ledende end kobber og uigennemtrængelig for vand.

Siden da er en hel familie af 2D-materialer blevet afdækket og bliver nu brugt sammen for at skræddersy materialer til at opfylde specifikke krav.

Den foreslåede enhed kan effektivt behandle information ved hjælp af lys stort set på samme måde som computere behandler information ved hjælp af elektroner.

Graphene NOWNANO PhD-studerende Philip Thomas, der ledede det eksperimentelle arbejde, sagde:"Dette kunne bane vejen for hurtigere kredsløb, hvilket er det vigtigste salgsargument ved at bruge lys i stedet for elektriske signaler. Men sandsynligvis er det større resultat af dette arbejde, at det kunne give mulighed for en dramatisk reduktion i størrelsen af ​​disse kredsløb. Det er sjældent at have en modulator, som både skaber en stærk modulationseffekt og er virkelig lille."

Professor Sasha Grigorenko sagde:"Det er hidtil uset at opnå lysmodulation i et så bredt bølgelængdeområde - fra synligt til infrarødt lys, hvor det menneskelige øje, nattesynsbriller og termisk billedbehandling fungerer - med kun ét enkelt design."