Interneto greitis galėtų būti apie dešimt kartų didesnis nei šiuo metu yra. Taip mano Mančesterio universiteto mokslininkai, kurie savo tyrime naudojo stebuklingąjį grafeną.
Mokslininkai „Nature Communications“ žurnale atspausdino straipsnį, kuriame aprašė metodą, leidžiantį stipriai pagerinti grafeno įrenginių charakteristikas. Tokie grafeno įrenginiai būtų naudojami fotodetektoriuose, įrengtuose ateities didelio greičio optinėse komunikacijose.
Derindami grafeną su metalinėmis nanostruktūromis, jie parodė, kad grafenas apie dvidešimt kartų padidina šviesos sugertį. Toks atradimas galėtų būti panaudotas didinant interneto greitį.
Mokslininkai anksčiau parodė, kad uždėjus du arti vienas kito esančius metalinius laidus ant grafeno, bei tokią struktūrą apšvietus šviesa, yra generuojama elektros energija. Toks paprastas įrenginys yra elementariausias saulės elementas.
Taikymams svarbu, kad toks grafeno įrenginys yra nepaprastai greitas. Dešimtis, o gal net, potencialiai, šimtus kartų greitesnis nei šiuo metu pasiekiama ryšio sparta greičiausiuose interneto kabeliuose. Didelis greitis yra nulemtas unikaliomis elektronų savybėmis grafene, jų dideliu mobilumu bei dideliu greičiu.
Pagrindinė problema diegiant tokias sistemas iki šiol buvo jų nedidelis efektyvumas, nes grafenas, būdama ploniausia pasaulyje medžiaga, sugeria labai nedidelį šviesos kiekį – apie tris procentus. Kita dalis šviesos tiesiog praeina pro grafeną nekurdama elektros energijos. Mančesterio mokslininkai išsprendė šią problemą derindami grafeną su mažytėmis metalinėmis struktūromis, kurios montuojamos ant grafeno viršaus. Šios, taip vadinamos, plazmoninės nanostruktūros stipriai padidino grafeno jaučiamą optinį elektrinį lauką bei padėjo sukoncentruoti šviesą į vieno anglies atomo storio sluoksnį. Naudojant plazmoninį stiprintuvą, šviesos surinkimas padidėjo dvidešimt kartų, o atlikimo greitis nesumažėjo. Manoma, kad efektyvumą galima dar padidinti.
Aleksandras Grigorenko, kuris yra plazmonikos ekspertas ir grupės vadovas, pasakė: „Atrodo, kad grafenas yra natūralus plazmonikos kompanionas. Mes tikėjomės, kad plazmoninės nanostruktūros galės padidinti grafeno pagrindu veikiančių įrenginių efektyvumą. Tačiau buvome maloniai nustebinti, kad efektas pasirodė toks stiprus.“
Profesorius Novoselovas pridėjo: „Grafeno gamybos technologijos tobulėja diena iš dienos. Daugelis pirmaujančių elektronikos kompanijų mano, kad grafenas bus naudojamas ateities įrenginiuose. Šis mūsų darbas toliau didina grafeno panaudojimo galimybes.“
„Iki šiol didžiausias dėmesys buvo skiriamas grafeno fundamentinių savybių bei jo taikymo elektronikoje tyrimams, – pasakė vienas iš straipsnio bendraautorių profesorius Andrea Ferrari, dirbantis Kembridžo inžinerijos departamente. – Mūsų darbo rezultatai rodo didelį taikymo potencialą fotonikoje ir optoelektronikoje, kai gali būti panaudotos unikalios optinės ir elektroninės savybės, suderintos su plazmoninėmis nanostruktūromis. Grafenas galės būti naudojamas saulės elementuose ir fotodetektoriuose.“
Grafenas yra neseniai atrasta dvimatė medžiaga, kurioje anglies atomai išsidėstę viename sluoksnyje ir sudaro šešiakampę gardelę. Tai nuostabi medžiaga, kuri pasižymi unikaliomis savybėmis. Ploniausia pasaulyje medžiaga buvo atrasta 2004 metais Mančesterio universitete. Jos atradėjai Geimas ir Novoselovas 2010 metais gavo Nobelio fizikos premiją.
