Transferencia de dados ultra rapida.


O professor de engenharia Xiang Zhang e sua equipe da Universidade de Berkeley, Califórnia, construíram um pequeno dispositivo óptico que usa um interruptor de luz ligado e desligado a base de grafeno. Ele pode ser usado como um modulador da rede, controlando a velocidade com que os pacotes de dados são transmitidos.

Com esta nova tecnologia, filmes em 3D pode ser baixados para um smartphone, em segundos.

"O grafeno permite-nos fazer moduladores que são incrivelmente compactos e que podem ser executados à velocidades até dez vezes mais rápido que a tecnologia atual permite", diz Zhang. "Esta nova tecnologia irá melhorar significativamente nossas capacidades em comunicação óptica ultra-rápida e de computação."

Os pesquisadores prepararam eletricamente o grafeno para que ele seja capaz de absorver a luz em comprimentos de onda utilizados em comunicação de dados.

"O grafeno é compatível com a tecnologia de silício e é muito barato para ser produzido. Pesquisadores na Coréia do Sul, no ano passado, já conseguiram produziu 30 polegadas (76,2 cm) de folhas de grafeno", diz Ming Liu, pesquisador pós-doutorado no laboratório de Zhang.

"Além disso, muito pouco grafeno é necessário para utilização como um modulador. O grafite de um lápis pode fornecer grafeno suficiente para fabricar um bilião de moduladores ópticos."

A equipe descobriu que a energia dos elétrons do material - o seu nível de Fermi - pode ser facilmente alterada dependendo da tensão aplicada. O nível Fermi do grafeno por sua vez determina se a luz é absorvida ou não.

Com voltagem negativa suficiente, os elétrons são atraídos para fora do grafeno e não ficam mais disponíveis para absorver fótons, fazendo com que o grafeno totalmente transparente como os fótons atravessar. O grafeno é também transparente em certas tensões positivas, porque os elétrons são então empacotados com tanta força que eles não podem absorver os fótons.

Mas os pesquisadores descobriram um ponto neutro no meio, onde há apenas uma voltagem suficiente para permitir que os elétrons impeçam a passagem dos fótons, tornando desta maneira a luz para 'off'.

Em seu experimento, os pesquisadores colocaram o grafeno em camadas em cima de uma guia de ondas de silício para fabricar moduladores ópticos. Eles chegaram a uma velocidade de modulação de 1 gigahertz - mas dizem que a velocidade poderia, teoricamente, chegar tão alto quanto 500 gigahertz para um modulador único.

O moduladores de grafenos podem também ultrapassar a barreira de espaço dos dispositivos ópticos, diz a equipe. O modulador óptico de grafeno mede apenas 25 microns quadrados, em comparação com os alguns milímetros quadrados de um típico modulador comercial.

"Os moduladores a base de grafeno , não só oferecem um aumento na velocidade de modulação, como também permitem que uma maior quantidade de dados sejam embalados em cada pulso", Zhang. "Em vez de banda larga, teremos 'ultra banda'."

Ele diz que espera ver aplicações industriais do dispositivo nos próximos anos.




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