簡介
加利福尼亞的研究者計畫用石墨烯來加速寬頻,並把新的寬頻連線技術叫做“極帶”(extremeband)。由石墨烯製造的微光學交換裝置,數據傳輸速度可能最快達到現在速度的10倍,讓高清3D電影在“幾秒鐘”就能完成下載。
原理
現有的網際網路網路傳輸是以銅導線為主,目前已到了瓶頸階段。科學家們都在研究用光來傳輸信息,但已有的光學調製器不是成本太高,就是體積太大,還有對溫度過於敏感的缺陷。這項研究的突破點就在於,用石墨烯這種世界上最薄卻最堅硬的納米材料,做成一個高速、對熱不敏感,寬頻、廉價和小尺寸的調製器,從而解決了業界長期未能解決的問題。華人科研團隊將石墨烯鋪展在一個矽波導管的頂部,建造出了這款能打開或關閉光束的光調製器(調製器是控制數據傳輸速度的關鍵),把電子信號轉化成光學信號傳輸數字信息。科學家們發現,施加不同電壓,石墨烯中電子的能量會改變,而石墨烯是否吸收光線也會決定其電子能量。科學家在石墨烯上找到了一個最有效的位置來施加足夠的電壓,從而讓該石墨烯調製器擁有了打開或關閉光線的能力。
優勢
高速並真正實現寬頻是石墨烯調製器不可比擬的優勢。銅導線長距離傳輸速度最高可達100兆,而每個石墨烯調製器的傳輸速度比銅導線快約千倍。如果把10個石墨烯調製器放在一起,傳輸速度可以達到百萬兆,上網速度將比現在快1萬倍。這種新的寬頻連線技術叫做“極帶”,人們可以更便捷地分享視頻信息,把一部高清電影下載到手機上只需1秒鐘就完成。價廉物美是石墨烯調製器的另一優勢,目前市場上的光學調製器5250美元一個,而石墨烯調製器只需要幾美元。
套用
新石墨烯調製器不僅可用於消費電子產品上,還可用於任何受限於數據傳輸速度的領域,包括生物信息學以及天氣預報等,未來也會廣泛套用於工業領域。