Reklama
Ďalšia story
Zatvoriť

Newsletter

Ďakujeme za váš záujem! Odteraz vám už neunikne žiadna novinka.
Ľutujeme, ale váš formulár sa nepodarilo odoslať.

6G: Bez grafénu to nepôjde

6G: Bez grafénu to nepôjde
Zdroj | Vecteezy
Juraj Procházka
6G: Bez grafénu to nepôjde
Zdroj | Vecteezy
Zdroj | Vecteezy

Technológia 5G v jej aktuálnej prvotnej fáze je menší „zázrak“, než sme dúfali. Je to jednoducho „4G na steroidoch“. Používatelia sú mierne sklamaní hlavne z absencie nových služieb, ktoré boli pred zavedením 5G avizované. Po spustení prevádzky v pásmach mmWave však rýchlosti skokovo narastú a časom sa snáď dočkáme aj tých holografických 3D videokonferencií. Ďalšia generácia mobilnej komunikácie – 6G – však bude natoľko revolučná, že narazí na limity súčasnej elektroniky a obvodovej a anténnej techniky.

Pozrite si

Prečo stále nemáme „zázračný“ grafén?

6G siete by sa mali objaviť okolo roku 2030 a spočiatku budú pracovať v pásmach niekoľkých stoviek GHz. Pre takéto extrémne frekvencie sa už vyvíjajú diódy a tranzistory, ale problémy nastanú pri plne rozvinutej 6G technológii. Tá má operovať v pásme 1 THz, čo zodpovedá vlnovej dĺžke 0,3 mm. Pre porovnanie, pre 5G sa požívajú milimetrové vlny v pásmach zhruba 24-40 GHz.

Zdroj | Wikipedia

Nová správa britskej spoločnosti IDTechEx, ktorá hodnotí nové technológie a ich aplikácie, dospieva k jednoznačnému záveru – 6G komunikácia bude vyžadovať grafén. Grafén prinesie nové superkapacitory, preprogramovateľné inteligentné povrchy a zabudované plazmodické antény.

Reflexné inteligentné povrchy (Reflective Intelligent Surfaces, RIS) prinesú nielen vylepšenie a presmerovanie zväzkov elektromagnetických vĺn, ale zosilnia ich tak, že bude možné nabíjať smartfóny a ďalšie zariadenia bez externého napájania. To by už bolo „niečo“. Neumožnia to však terahertzové vlny (len) preto, že bude vo vzduchu viac energie, čoho sa obávajú už 5G konšpirátori.

Zdroj | NTT DoCoMo

Grafén je extrémne tepelne, aj elektricky vodivý a má 2D štruktúru, preto  grafénové tranzistory budú mať nízku spotrebu, malé rozmery a budú mať aj omnoho nižšie nároky na chladenie. To isté platí o grafénových superkapacitoroch, ktoré majú vysokú hustotu energie a dokážu sa v porovnaní s Li-ion batériami extrémne rýchlo nabíjať, aj vybíjať.

Grafén sa využije aj v nových širokopásmových plazmonických anténach pre pásmo THz. Tieto antény budú stokrát menšie ako tradičné kovové antény a dajú sa ľahko zabudovať do zariadení a systémov. Navyše ich frekvenčná odozva môže byť elektronicky preprogramovaná.

Pozrite si

Nový 3D grafén je desaťkrát pevnejší ako oceľ

Kým dnešné elektronické a optické technológie pracujú s konverziou mikrovlnných a vlnových signálov smerom nahor, alebo s konverziou optických signálov smerom nadol, signály THz je možné generovať priamo prostredníctvom hybridných grafénových zariadení.

Plazmón je kvázičastica, kvantum plazmovej oscilácie. Tak, ako sa svetlo (čo je optická oscilácia) skladá z fotónov, plazmová oscilácia sa skladá z plazmónov.

Plazmónový metamateriál využíva povrchové plazmóny na dosiahnutie určitých optických vlastností. Plazmatické kovové nanočastice vrátane zlata, striebra a platiny sú veľmi dobré pri absorpcii a rozptyle svetla. Zmenou veľkosti, tvaru a zloženia nanočastíc je možné vyladiť optickú odpoveď od ultrafialového žiarenia cez viditeľné až po blízke infračervené oblasti elektromagnetického spektra.

Zdroj | TelecomTV

V laboratóriách sa už objavujú experimentálne dynamicky riadené grafénové multifunkčné meta povrchy pre pásmo THz určené pre siete 6G, ale praktické aplikácie si vyžiadajú ešte veľa práce.

Pozrite si

Huawei nasadí v špičkových smartfónoch grafénové chladiče

Tá však prinesie ovocie. Podľa IDTechEx otvoria 6G technológie trh s veľkosťou mnohých biliónov (áno, tisícok miliárd) dolárov.

Podľa iniciatívy Európskej komisie Future and Emerging Technologies (Budúce a rozvíjajúce sa technológie), ktorá má rozpočet vo výške 1 miliardy EUR a je vôbec najväčším výskumným projektom EÚ, bude grafén „vlajkovou loďou“ progresívnych technológií. Grafén má do roku 2030 priniesť do informačných technológií a elektroniky takú revolúciu, akú spôsobil v 60-tych rokoch 20. storočia kremík. A z tej ťažíme dodnes.

Zdroj