El amplificador de grafeno abre la posibilidad de utilizar frecuencias previamente inaccesibles
Un grupo científico que trabaja en el Instituto Loughborough ha creado un dispositivo único que es capaz de amplificar antes ondas esquivas de terahercios son un amplificador de grafeno, y esto, a su vez, abre el camino a nuevos tecnologías.
¿Qué son las ondas de terahercios?
Las ondas de terahercios se encuentran entre la radiación infrarroja y de microondas en el espectro de frecuencia de la luz, pero debido a la energía extremadamente baja, los científicos aún no han podido utilizar su potencial.
Este fenómeno se conoce comúnmente como "Espacio de terahercios".
La capacidad de registro, y más aún de amplificar ondas THz, abriría nuevas posibilidades en la medicina, las comunicaciones, la industria espacial, etc. Pero quizás la aplicación más importante de tales ondas fue la capacidad de reemplazar las máquinas de rayos X por unas de terahercios absolutamente seguras.
Pero antes de la invención del amplificador de grafeno, las longitudes de onda de 3 mm hasta 30 μm
era imposible de usar, ya que había una señal extremadamente débil de todas las fuentes existentes.Creación de un nuevo amplificador de grafeno (transistor)
El equipo de investigación logró crear un nuevo tipo de transistor óptico que funciona como un amplificador THz, gracias al uso de grafeno y un superconductor de alta temperatura.
El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en las propiedades del grafeno, que es completamente transparente e insensible a la luz, y sus electrones no tienen masa. Entonces, el amplificador está hecho de dos capas de grafeno y una capa superconductora.
Es allí donde se capturan los electrones sin masa del grafeno, en el llamado "sándwich". Y toda esta estructura está conectada a una fuente de energía.
Entonces, cuando la radiación de terahercios golpea la capa exterior de grafeno transparente, entonces, dentro del transistor THz, los fotones se convierten en electrones sin masa, que luego se transforman nuevamente en radiación Tz, pero debido a una fuente de energía externa, mucho más intenso.
Por lo tanto, hay un reflejo de la señal amplificada que llegó al amplificador desde el exterior.
Es decir, el dispositivo refleja un haz de luz más potente que el entrante.
Entonces, según el profesor Kusmartsev, los ingenieros están trabajando a pleno rendimiento en el desarrollo del dispositivo y, probablemente, los prototipos estarán listos para las pruebas completas dentro de un año.
Perspectivas de un nuevo amplificador
De hecho, el nuevo dispositivo (si se trata de un uso comercial completo) abre las más amplias posibilidades, porque nuestro mundo está literalmente desbordado de radiación de THz.
Todos los organismos vivos no solo absorben, sino que también emiten luz en el rango de terahercios. Es decir, al estudiar este espectro, se pueden comprender muchos procesos bioquímicos en el proceso de trabajo, por ejemplo, del cerebro.
El uso activo de la radiación de terahercios llevará áreas como la imagenología, la tomografía y la miel a un nivel completamente nuevo. diagnóstico, control ambiental y bioidentificación.
Este descubrimiento único fue publicado en Cartas de revisión física.
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