Графенът – бъдещето на супербързия интернет

Скоростите на предаване на информация в световната мрежа в бъдеще могат да станат десетки пъти (дори стотици пъти) по-бързи, отколкото са в момента, благодарение на ново проучване, свързано със свойствата на материала-чудо - графена.

Разработката е дело на съвместните усилия на учени от университетите в Манчестър и Кеймбридж, в които влизат имена като нобеловите лауреати проф. Андре Гейм и проф. Константин Новоселов. При скорошните си изследвания те са открили рецепта за подобряване на характеристиките на графеновите устройства, които могат да се използват като фотодетектори в бъдещите високоскоростни оптични мрежи.

Комбинирайки графена с други метални наноструктури, те демонстрирали двадесетократно увеличение на оползотворяването на постъпващата към графена светлина, което проправя пътя към разработване на високоскоростен интернет и други комуникационни системи.

При предишни опити учените поставили две метални жици близо една до друга върху повърхността на графена. Насочвайки към него лъч светлина, те демонстрирали възможностите на тази проста структура да генерира електрическа енергия подобно на соларна клетка.

В бъдеще базираните на графен комуникационни канали може да достигнат стотици пъти по-високи скорости от най-бързите средства, използвани в момента. Това се дължи на уникалната природа на електроните в графена – комбинация между висока свобода на движение и висока скорост.

Основният препъникамък за практическото приложение на перспективните устройства досега бе тяхната ниска ефективност на графеновите слоеве. Проблемът тук е, че графенът абсорбира едва 3% от падащата върху него светлина, като останалата преминава през него, без да допринесе към повишаването на количеството генерирано електричество.

Изследователите от университета в Манчестър са разрешили проблема, като са комбинирали графена с миниатюрни метални структури, подредени по специален начин върху повърхността му. Тези т.нар. плазмонни наноструктури повишили драматично ефективността на слоя графен.

По този начин физиците увеличили възможностите на графена за събиране на светлина над 20 пъти, без да жертват по някакъв начин скоростта на пренос. Те се надяват, че ще успеят в бъдеще да повишат ефективността му дори още повече.

Графенът представлява иновационен материал, съставен като единичен слой от въглеродни атоми, подредени в мрежа от шестоъгълници. Уникалните свойства на този материал се прилагат в редица нови технологии, които в момента се разработват. Този най-тънък познат ни материал бе създаден за първи път през 2004 г. в университета в Манчестър.

За получените резултати в резултат на експерименти с графенови листове Гейм и Новоселов си поделят Нобеловата награда за физика за 2010 г.