Il grafene controlla le onde terahertz | Periti.info

Il grafene controlla le onde terahertz

wpid-9765_terahertz.jpg
image_pdf

Il grafene può controllare le frequenze terahertz, notoriamente difficili da produrre, rilevare e modulare. A giungere a questo importante risultato sono stati i ricercatori dell’Università di Notre Dame in Indiana (Usa), scoprendo un’altra delle molteplici proprietà del materiale, utile per controllare una porzione “ribelle” dello spettro elettromagnetico e dalle importanti prospettive d’impiego nel campo delle telecomunicazioni, nel settore medico e nella ricerca di prodotti chimici e biologici.

Trovandosi a cavallo fra la frequenza più alta delle onde radio e quella più bassa della luce a raggi infrarossi, le onde terahertz sono difficili da controllare e attualmente non sono disponibili strumenti adeguati in grado di sfruttarle. Ad oggi, le tecnologie più promettenti si basano su piccoli transistor fabbricati con piccoli transistor che riescono a modulare un segnale terahertz a temperatura ambiente, con grandi vantaggi rispetto alle tecnologie precedenti che richiedevano invece temperature estremamente basse.

Quel che interessa gli scienziati è, infatti, la possibilità di modulare queste onde, perché variandone l’altezza si possono ottenere informazioni importanti che possono essere sfruttate in svariate applicazioni. Ma i transistor finora utilizzati sintonizzano il segnale terahertz basandosi su un sottile strato di metallo chiamato “metal gate”, che riduce la significativamente la forza del segnale e limita la modulazione del segnale fino al 30%.

I ricercatori dell’Indiana hanno dunque sostituito il metal gate con un singolo strato di grafene e, in questo modo, hanno verificato che il campo di modulazione può essere ampliato fino a superare il 90% della capacità. Questa modulazione viene poi controllata mediante l’applicazione di una tensione tra il grafene e dei semiconduttori. A differenza del metal gate, il grafene diminuisce al minimo la potenza di uscita dell’energia terahertz.

Con uno spessore pari a quello di un atomo di carbonio, il grafene vanta proprietà uniche: oltre a essere molto resistente, è un eccellente isolante termico e un conduttore di elettricità. E ora, scopriamo che è anche un efficace strumento per modulare le onde terahertz.

O.O.

Copyright © - Riproduzione riservata
Il grafene controlla le onde terahertz Periti.info