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Nuevo material puede revolucionar la industria, y no es el grafeno

Actualidad Informática. Nuevo material puede revolucionar la industria, y no es el grafeno. Rafael BarzanallanaEn octubre de este año se cumplirán diez desde que Andre Geim y Konstantin Novoselov subiesen al repositorio arXiv un artículo que les valdría el premio Nobel en 2010. Se trataba de la primera vez que se obtenía un material de dos dimensiones (2D) con unas propiedades electrónicas muy particulares, el grafeno. Desde entonces se ha convertido en el material de moda del que se esperan múltiples aplicaciones futuras.

Esta moda de los materiales 2D ha provocado que se estudien todo tipo de compuestos a la espera de que alguno dé la sorpresa y tenga alguna peculiaridad en su comportamiento que, entre otras cosas, tenga la capacidad de hacer millonario a su descubridor. Así, por ejemplo, a principios de este año se presentaba en sociedad el borofeno. La revista de ingeniería Spectrum calculaba en junio de 2013 que habría del orden de 100 compuestos con verdaderas posibilidades de conseguirse en 2D.

Y ahí estriba precisamente el problema de los materiales 2D, que son 2D, es decir, que obtenerlos es complejo y manejarlos puede serlo aún más. Lo ideal sería entonces tener un material 3D que se comporte como uno 2D evitando de esta manera estas costosas complicaciones. Y esto es precisamente lo que ha obtenido por primera vez un equipo de investigadores encabezado por Sefaattin Tongay, de la Universidad de California en Berkeley y la Academia China de Ciencias, un material 3D con las propiedades de un material 2D llamado disulfuro de renio (ReS2). Han publicado sus resultados en Nature Communications.

El ReS2 pertenece a una clase de materiales llamados dicalcogenuros de metales de transición (DMT). Con este nombre se agrupan compuestos de fórmula MX2, en los que M es un metal de transición y X un elemento del grupo 16 de la tabla periódica, es decir, oxígeno, azufre, selenio o teluro. Una de las características más interesantes de los DMT-2D es que tienen bandas prohibidas directas, lo que les permite absorber y emitir luz eficientemente y les hace candidatos muy prometedores para ser parte de la próxima generación de materiales usados en optoelectrónica y en células fotovoltaicas.

Sin embargo, estas propiedades tan atractivas de los DMT sólo aparecen en el caso de que estén en forma de monocapa; cuando están en 3D se produce un acoplamiento entre las capas que hace que la banda prohibida sea indirecta, lo que reduce drásticamente sus propiedades ópticas y electrónicas.

Las aplicaciones de un nuevo material 3D que se comporta como una monocapa de 2D es muy probable que comiencen a crecer tan rápidamente como los materiales 2D lo han hecho en la última década. Será muy interesante ver el impacto que tendrá en el futuro de los materiales 2D, incluido el grafeno.

Fuente: néxt

Una batería que ‘respira’ podría alimentar vehículos eléctricos

Actualidad Informática. Batería litio-aire. Rafael Barzanallana

Las ventas de vehículos eléctricos (EV) casi se duplicó en 2013, pero la mayoría se  desplazarán más de 100 km con una sola carga. Para aumentar su rango, los investigadores informan de un nuevo progreso con una batería de «respiración» que tiene el potencial de reemplazar algún día la tecnología de iones de litio de vehículos eléctricos de hoy en día. Los investigadores presentaron su trabajo en la 247 Reunión Nacional y Exposición de la American Chemical Society (ACS), la sociedad científica más grande del mundo.

Los investigadores se han reunido para dar más de 10000 informes sobre los últimos avances de la ciencia. Las presentaciones se llevan a cabo en el Centro de Convenciones de Dallas y hoteles del área.

«Las baterías de litio-aire son ligeras y ofrecen una gran cantidad de energía eléctrica», dijo Nobuyuki Imanishi, Ph.D. «Muchas personas esperan que algún día puedan ser utilizadas en vehículos eléctricos.»

La principal diferencia entre las baterías de iones de litio y litio-aire es que este último reemplaza el cátodo tradicional – un componente de la batería clave implicado en el flujo de la corriente eléctrica – con el aire. Eso hace que la batería de metal-aire recargable sea más ligera con el potencial para almacenar más energía que su contraparte comercial.

Mientras que las baterías de litio-aire se han promocionado como una tecnología emocionante, todavía tienen algunos problemas que necesitan ser resueltos. Los investigadores están avanzando en varios frentes para conseguir las baterías en su mejor forma antes de debutar bajo el capó.

Uno de los principales componentes de los investigadores están trabajando en los electrolitos, los materiales que conducen la electricidad entre los electrodos de las pilas. Actualmente hay cuatro diseños de electrolitos, uno de los cuales implica agua. La ventaja de este diseño «acuoso» sobre los demás es que protege el litio de la interacción con los gases en la atmósfera y permite reacciones rápidas en el electrodo de aire. La desventaja es que el agua en contacto directo con el litio puede dañarlo.

Viendo el potencial de la versión acuosa de la batería de litio-aire, el equipo de Imanishi en la Universidad de Mie en Japón abordó esta cuestión. Adición de un material de protección para el metal de litio es un enfoque, pero esto normalmente disminuye la energía de la batería. Así que desarrollaron un enfoque por capas, intercalando un electrolito de polímero con alta conductividad y un electrolito sólido entre el electrodo de litio y la solución acuosa. El resultado fue una unidad con el potencial de hacer las baterías con casi el doble de capacidad de almacenamiento de energía, según se mide en vatios hora por kilogramo (Wh/kg), como una batería de iones de litio.

«La densidad de energía práctica de nuestro sistema es más de 300 Wh/kg,» dijo Imanishi. «Eso está en contraste con la densidad de energía de una batería de iones de litio comercial, que es mucho menor, sólo alrededor de 150 Wh/kg.»

La batería mostró muchas promesas, con alta conductividad de iones de litio, y la capacidad de descarga y recarga de 100 veces. Además de la alimentación de los vehículos eléctricos, las baterías de litio-aire podrían tener algún día aplicaciones en el hogar, gracias a su bajo costo. la salida de energía sigue siendo un gran obstáculo, pero Imanishi dijo que su grupo se ha comprometido a perfeccionar este enfoque, así como explorar otras opciones, hasta que de litio-aire se convierte en una realidad comercial.

Andrei Linde celebra gran avance de la física, detección de ondas gravitacionales

Tecnologías para la computación cuántica

Actualidad Informática. Tecnologías para la computación cuántica. Rafael Barzanallana

Hay hasta 18 tecnologías que están siendo investigados para la computación cuántica. Cada una tiene sus ventajas y limitaciones. El grupo de Blatt está trabajando en un qubit basado en una transición óptica de iones atrapados de calcio 40.

Los qubits de iones atrapados «tienen propiedades de coherencia exquisitas, se pueden preparar y medir con eficiencia cercana al 100 %, y se entrelazan fácilmente unos con otros a través de la interacción de Coulomb o interconexiones fotónicas remotas», escribe Chris Monroe del Joint Quantum Institute en Science. Su grupo está utilizando iones de iterbio, otros  investigadores están estudiando otros iones atrapados. Tanto los grupos de Innsbruck y JQI han escalado experimentos para 15 o 16 qubits, a medio camino de los 30 qubits que Monroe dice que se necesitan para simular el comportamiento de un sistema mecánico-cuántico que son demasiado complejos para las computadoras digitales actuales.

Otros tipos de qubits pueden ser mejores para otros tipos de operaciones, dice Klaus Ensslin del Instituto Federal Suizo de Tecnología ( ETH, Zurich, Suiza). Investigadores suizos están estudiando muchos tipos de qubits para aplicaciones potenciales. Una preocupación es el corto tiempo de vida de los estados cuánticos con respecto al mundo exterior. » Para hacer funcionar un ordenador cuántico, se debe aislar el sistema cuántico de su entorno, pero también hay que leerlo», dice Ensslin. El espín de un solo electrón en un punto cuántico es atractivo porque se acopla débilmente a su entorno. Los qubits de puntos cuánticos son difíciles de manipular, pero dice que su gran atractivo es la posible facilidad de escalado en nanoestructuras semiconductoras. Otros están estudiando enfoques donde la protección es topológica –  ingeniería cuántica para mejorar la coherencia y reducir el ruido.

Otros tipos de tecnología de la computación cuántica son:

• Los átomos neutros y moléculas con estados internos de larga duración, se enfrían, atrapan y entrelazan para crear qubits.
• Circuitos de unión Josephson superconductoras.
• Medición óptica de los estados cuánticos de los fotones.
• Efectos de resonancia magnética nuclear

IBM establece un récord de transferencia de datos

Actualidad Informática. IBM establece un récord de transferencia de datos. Rafael BarzanallanaDe acuerdo con Intel , 639900 GB de datos se transfiere cada minuto en internet . Eso incluye 204 millones de correos electrónicos, 61141 horas de música, y 277000 conexiones de Facebook . La tarea de mantener internet a este ritmo voraz recae en gran medida en la tecnología de comunicación de datos , que nos ayuda a la transferencia de datos entre sistemas informáticos y dispositivos.

Nuestra necesidad de velocidades de datos más rápidas parece cercana a  los límites de nuestra tecnología de comunicaciones de datos actual, pero un descubrimiento reciente de investigadores de IBM es motivo de optimismo añadido. No sólo se estableció un nuevo récord para la transmisión de datos por fibra óptica – batiendo un récord anterior que habían superado el año pasado – lo hicieron utilizando la tecnología y los métodos que muchas personas pensaban que eran anticuados.

Lograron una tasa de datos de 64 Gb/s , que es de alrededor de un 14 por ciento más rápida que su anterior récord y cerca de 2,5 veces más rápida que las capacidades generales de la tecnología actual. Aunque este aumento de velocidad es impresionante por sí solo, este registro de datos también sirve a un propósito más elevado como evidencia tan deseada, que la tecnología de comunicaciones de datos que tenemos ahora todavía tiene algunos años más de vida. » El tema general de la investigación es tratar de explorar los límites de la tecnología de comunicaciones de datos que está siendo utilizada en la actualidad de hoy», dice Dan Kuchta , uno de los investigadores de IBM que trabajaron en este proyecto.

Este hito hace hincapié en la utilidad de continuar con la tecnología actual de varias maneras. La fibra óptica multimodo que utilizan es un cable de relativamente bajo costo que a menudo se encuentra en centros de datos y superordenadores. Estos cables se limitan a 57 metros de longitud , pero Kuchta dice que los enlaces ópticos en los dos últimos sistemas que construyeron eran de menos de 20 metros. Uno de estos sistemas era la supercomputadora Sequoia en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Los investigadores también utilizaron la modulación estándar de no retorno a cero ( NRZ ) para enviar los datos. El emparejamiento de los dos permite un tiempo de transmisión especialmente rápida, que es vital en la computación de alto rendimiento.

Antes de esta investigación, algunos expertos creen que las tasas de transferencia que utilizan modulación NRZ se limitarían a 32 Gb/s , peligrosamente cerca del 25 a 28 Gb/s de velocidad a la que gran parte de nuestra tecnología se está ejecutando. Como muchos de nosotros sabemos, las tasas de datos lentas pueden obstaculizar la actividad de los ordenadores, como cuando un vídeo se mantiene parando para cargarse . Si las tasas de transferencia caen demasiado lejos para nuestra tecnología, algunas aplicaciones pueden dejar de funcionar por completo .

Está listo para su comercialización en este momento

La clave para alcanzar la velocidad es aplicando un método de comunicación eléctrica a este proceso óptico. «Están usando la electrónica para ampliar el ancho de banda del láser y ese es el gran paso», dice Stephen E. Ralph , director de Georgia Tech’s Terabit Optical Networking Consortium. Los investigadores emparejaron un láser emisor de superficie de cavidad vertical ( VCSEL ) con un chip de silicio – germanio,  hechos a medida de IBM . El VCSEL, también, es un ejemplo de una tecnología de bajo costo con algunas preguntas sobre su futuro. Su ancho de banda de 26 GHz  generalmente permitiría llegar a una tasa de alrededor de 44 GB/s , pero el chip de IBM logra más allá de eso.

Al final, todo esto se reduce a un ahorro de costes. Kuchta estima que esta tecnología cuesta alrededor de un tercio de otras opciones que utilizan fibras monomodo

Animación que explica la mecánica cuántica

La energía de vibración el secreto de la electrónica con alimentación propia

Actualidad Informática.  La energía de la vibración el secreto de la electrónica con alimentación propia. Rafael Barzanallana

Un equipo de ingenieros de varias universidades ha desarrollado lo que podría ser una solución prometedora para cargar baterías de teléfonos inteligentes en cualquier lugar – sin la necesidad de un cable eléctrico.

Incorporado directamente en una vivienda móvil, el equipo nanogenerador  podría capturar y convertir la energía de vibración de una superficie, tal como el asiento del pasajero de un vehículo en movimiento, en energía para el teléfono.»Creemos que este desarrollo podría ser una nueva solución para la creación de la electrónica personal autocargable», dijo Xudong Wang, profesor asistente de ciencia de los materiales e ingeniería en la Universidad de Wisconsin-Madison (EE.UU.).

Wang, el estudiante Yanchao Mao y colaboradores de la Universidad Sun Yat-sen en China, y la Universidad de Minnesota Duluth describieron su dispositivo, un nanogenerador piezoeléctrico mesoporoso, en  la revista Advanced Energy Materials.

El nanogenerador se elebora  de un material de polímero piezoeléctrico común llamado fluoruro de polivinilideno, o PVDF. Los materiales piezoeléctricos pueden generar electricidad a partir de una fuerza mecánica, a la inversa, también pueden generar una tensión mecánica a partir de un campo eléctrico aplicado.

En lugar de depender de una red o de un campo eléctrico, los investigadores incorporaron nanopartículas de óxido de zinc en una película delgada de PVDF para desencadenar la formación de la fase piezoeléctrica  que permite la captura de la energía de vibración. Luego, se graban las nanopartículas de la película, y los poros interconectados resultantes – llamados «mesoporos» debido a su tamaño – hacen que el material de otra manera rígido, se comporte como una esponja.

Ese material esponjoso que es clave para la captura de la energía de vibración. «Cuanto más blando sea el material, más sensible es a pequeñas vibraciones», dice Wang.

El nanogenerador en sí incluye hojas de electrodos delgados en la parte delantera y trasera de la película de polímero mesoporoso, y los investigadores pueden adjuntar esta película suave, flexible a la perfección a las superficies planas, rugosas o con curvas, incluyendo la piel humana. En el caso de un teléfono móvil celular,  utiliza el propio peso del teléfono para mejorar su desplazamiento y amplificar su salida eléctrica

El nanogenerador podría convertirse en una parte integral de un dispositivo electrónico y automáticamente la energía capturada de las vibraciones ambientales serviría para alimentar el dispositivo directamente.

Wang dice que la sencillez del proceso de diseño y fabricación de su equipo se puede escalar bien a los ajustes de fabricación más grandes. «Podemos crear propiedades mecánicas sintonizables en la película», dice. «Y también es importante el diseño del dispositivo. Porque nos podemos dar cuenta que con esta estructura, podría llegar a ser posible encender el teléfono o disponer de sistemas de sensores autoalimentados».

Fuente:Universidad de Wisconsin-Madison

 

Los archivos de Carl Sagan de la Biblioteca del Congreso ya están disponibles en línea

Actualidad Informática. Los archivos de Carl Sagan de la Biblioteca del Congreso ya están disponibles en línea. Rafael Barzanallana
Bajo el sugerente título Finding Our Place in the Cosmos: From Galileo to Sagan and Beyond (Encontrando nuestro lugar en el cosmos: de Galileo a Sagan y más allá) y dividida en tres secciones, podemos navegar durante días y días por más de 300 documentos que incluyen borradores de libros, manuscritos, atlas celestes, anotaciones y hasta un entrañable vídeo casero de la infancia de Carl.

La colección de documentos está dividida en tres partes: Una primera sobre los modelos del cosmos en la historia. Otra que explora la historia de la idea de vida en otros mundos.Y la última centrada en la vida de Carl Sagan y sus contribuciones a la ciencia y sociedad moderna. Absolutamente recomendable. Vamos, de escándalo, diría yo.

Desde ESTE enlace, que debe formar parte de vuestros favoritos desde ya, se puede acceder on line al contenido completo.

La ciencia nos abre los ojos, pero no tiene que ver con que dios exista o deje de existir

Actualidad Informática. Ignacio Cirac. Rafael BarzanallanaEl físico Juan Ignacio Cirac (Manresa, 1965) forma parte de esa brillante saga de científicos empeñados en completar el guion del universo. Su problema es que en esta ambiciosa superproducción cuántica, a diferencia de otras ciencias que tratan de abrir camino hacia el futuro, el tiempo de la historia deviene hacia el pasado más remoto. Como Christopher Nolan en la película Memento, los físicos están reconstruyendo a ciegas un argumento que en este caso dura trece mil millones de años. Y nadie está seguro de que se pueda llegar a conocer el principio de la mayor historia jamás contada, el Big Bangel punto exacto en que la física cuántica más sólida se torna volátil metafísica, la pregunta ante la cual el ser humano se encoge todavía de hombros, el lugar donde habita el olvido que cantan los poetas.

Lo expresaba muy bien Max Planck, el científico alemán que da nombre al instituto tecnológico cuya división teórica dirige Cirac desde 2001. «La ciencia es incapaz de resolver los últimos misterios de la naturaleza, porque en el último análisis nosotros mismos somos parte de la naturaleza, es decir, del misterio que tratamos de resolver». A la espera de las sorpresas que pueda deparar el estudio de la materia oscura, la gran desconocida en la ecuación del universo, el hallazgo del bosón de Higgs representa, hasta la fecha, el mayor acercamiento a la comprensión del origen de todo.

No obstante, la física cuántica se ocupa también de asuntos terrenales. Uno de ellos la computación cuántica, disciplina en la que Juan Ignacio Cirac ha destacado en las últimas dos décadas hasta el punto de postularse como ganador del Nobel de Física, sobre todo después de haber obtenido este año el premio Wolf, antesala de los premios de la academia sueca.

Desde que el español demostró la posibilidad teórica de construir ordenadores cuánticos, en el mundo se ha iniciado uno de los procesos de transferencia tecnológica más relevantes de nuestro tiempo, el camino hacia la segunda revolución cuántica de la historia, una carrera donde está en juego el dominio de las comunicaciones y la industria informática del futuro. El científico acaba de visitar Madrid para participar como jurado, en la categoría de ciencias básicas, en los premios Fronteras del Conocimiento, de la Fundación BBVA, y esta vez concede a Teknautas su única entrevista en España antes de regresar a Alemania.

P.: Muchos científicos prestigiosos, desde Einstein a Max Planck, han recurrido a símiles donde aparece Dios para explicar los límites de la ciencia. ¿Tiene la física, en último extremo, algo de místico?

R.: La ciencia no tiene nada que ver con lo místico, son dos cosas completamente separadas. Otra cosa distinta es que algunas religiones tienen ideas equivocadas bajo los ojos de la ciencia, y entonces la ciencia lo dice. Por ejemplo, hace trescientos años se pensaba que la Tierra, el universo incluso, tenía seis mil años. Hoy sabemos que tiene muchos más: trece mil millones. La ciencia nos va abriendo los ojos, pero eso no quiere decir ni que exista Dios ni que deje de existir, ni que sea de una manera o de otra.

Entrevista completa en:  Teknautas

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Nano-antenas de grafeno pueden permitir redes de pequeñas máquinas

Actualidad Informática.  Nano-antenas de grafeno. Rafael Barzanallana

Las redes de máquinas a escala nanométrica ofrecen interesantes aplicaciones potenciales en la medicina, la industria, la protección del medio ambiente y la defensa, pero hasta ahora hay un problema: la limitada capacidad de las antenas a nanoescala fabricadas a partir de componentes metálicos tradicionales.

Con antenas hechas de materiales convencionales como el cobre, la comunicación entre nanomáquinas de baja potencia sería virtualmente imposible. Pero mediante el aprovechamiento de las propiedades electrónicas únicas del material conocido como grafeno, los investigadores ahora creen que están en el buen camino para conectar dispositivos alimentados por pequeñas cantidades de energía.

Sobre la base de una red de nido de abeja de átomos de carbono, el grafeno podría generar un tipo de onda de superficie electrónica que permitiría antenas de sólo una micra de largo y de 10 a 100 nanómetros de ancho para hacer el trabajo de antenas mucho más grandes. Mientras que como operan estas nano-antenas aún no se han demostrado, los investigadores dicen que sus modelos matemáticos y las simulaciones muestran que las nano-redes que utilizan el nuevo enfoque son factibles con el material alternativo.

«Estamos explotando la propagación peculiar de los electrones en el grafeno para hacer una pequeña antena que pueda irradiar frecuencias mucho más bajas que las antenas metálicas clásicas del mismo tamaño», dijo Ian Akyildiz, profesor Ken Byers  en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ingeniería Informática en el Instituto de Tecnología de Georgia. «Creemos que esto es sólo el comienzo de un nuevo paradigma de las comunicaciones en red y basada en el uso de grafeno.»

Patrocinado por la Fundación Nacional para la Ciencia, la investigación está programada para ser publicada en la revista IEEE Journal of Selected Areas in Communications (IEEE JSAC). Además de las antenas a nanoescala, los investigadores también están trabajando en transceptores a  nanoescala basados ??en el grafeno y los protocolos de transmisión que serían necesarios para la comunicación entre las nanomáquinas.

El desafío es que en las comunicaciones en la escala del micrón, las antenas metálicas tendrían que operar a frecuencias de cientos de terahercios. Si bien esas frecuencias pueden ofrecer ventajas en la velocidad de comunicación, su rango estaría limitado por las pérdidas de propagación a unos pocos micrómetros. Y ellos requieren mucha potencia – más que las nanomáquinas pueden tener.

Akyildiz ha estudiado nanonetworks desde finales de 1990, y llegó a la conclusión de que la comunicación electromagnética tradicional entre estas máquinas podría no ser posible. Pero entonces él y su Ph.D. estudiante, Josep Jornet – quien se graduó en agosto de 2013 y ahora es profesor adjunto en la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo – comenzó a leer acerca de las sorprendentes propiedades del grafeno. Estaban especialmente interesados en cómo se comportan los electrones en las hojas de una sola capa de material.

«Cuando los electrones en el grafeno son excitados por una onda electromagnética entrante, por ejemplo, empiezan a moverse hacia atrás y adelante», explicó Akyildiz. «Debido a las propiedades únicas del grafeno, esta oscilación global de la carga eléctrica se traduce en una onda electromagnética confinada en la parte superior de la capa de grafeno.»

Conocido técnicamente como surface plasmon polariton (SPP) wave, el efecto será permitir que las nano-antenas puedan operar en el extremo inferior del rango de frecuencia de terahercios, entre 0,1 y 10 terahercios – en lugar de al 150 terahertz requerido por las antenas de cobre tradicionales en tamaños nanométricos. Para la transmisión, las ondas de SPP se pueden crear mediante la inyección de electrones en la capa dieléctrica por debajo de la hoja de grafeno.

Los materiales tales como oro, plata y otros metales nobles también pueden apoyar la propagación de las ondas SPP, pero sólo en frecuencias mucho más altas que el grafeno. Los materiales convencionales como el cobre no son compatibles con las ondas.

Al permitir la propagación electromagnética a frecuencias de terahercios inferiores, las ondas SPP requieren menos energía – poniéndolas al alcance de lo que podría ser factible para nanomáquinas operadas por tecnología de recolección de energía por primera vez por Zhong Lin Wang, profesor en Georgia Tech’s School of Materials Science and Engineering.

«Con esta antena, podemos reducir la frecuencia en dos órdenes de magnitud y reducir las necesidades de energía de cuatro órdenes de magnitud», dijo Jornet. «Con el uso de esta antena, creemos que las técnicas de recolección de energía desarrolladas por el Dr. Wang nos daría la energía suficiente para crear un enlace de comunicaciones entre las nanomáquinas.»

Las nanomáquinas en la red de Akyildiz y Jornet Envision incluirían varios componentes integrados. Además de los nanogeneradores de recolección de energía, habría  detectores a nanoescala, procesamiento y memoria, las tecnologías que están en desarrollo por otros grupos. La antena y el transceptor de trabajo a nanoescala que se realiza en Georgia Tech permitiría que los dispositivos se comuniquen la información tienen la sensación y el proceso con el mundo exterior.

«Cada uno de estos componentes podría tener una medida a escala nanométrica, pero en total tendríamos una máquina de medición de unos pocos micrómetros», dijo Jornet. «Habría un montón de ventajas y desventajas en el uso y el tamaño de la energía.»

Más allá de dar a las nanomáquinas la capacidad de comunicarse, cientos o miles de conjuntos de antena de transceptor de grafeno podrían ser combinados para ayudar a que los teléfonos celulares  y portátiles conectados a internet se comunican más rápido.

«La banda de terahercios puede aumentar las tasas actuales de datos en las redes inalámbricas en más de dos órdenes de magnitud», señaló Akyildiz. «Los tipos de datos en los sistemas celulares actuales son hasta un gigabit por segundo en redes LTE avanzadas o 10 gigabits por segundo en las llamadas ondas milimétricas o sistemas de  60 gigahertz.  Esperamos que la transmisión de  datos en el orden de los terabits  por segundo en la banda de terahertz «.

Las propiedades únicas de grafeno, Akyildiz dice, son fundamentales para esta antena – y otros dispositivos electrónicos en el futuro.

«El grafeno es un nanomaterial muy poderoso  que dominará nuestras vidas en el próximo medio siglo», dijo. «La comunidad europea va a apoyar un gran consorcio formado por muchas universidades y empresas con una inversión de mil millones de euros para llevar a cabo la investigación sobre este material.»

Hasta ahora, los investigadores han evaluado numerosos diseños nano-antena utilizando técnicas de modelado y simulación en el laboratorio. El siguiente paso será el de fabricar en realidad una nano-antena y operar utilizando un transceptor también basado en el grafeno.

«Nuestro proyecto muestra que el concepto de nano-antenas basadas ??en el grafeno es factible, sobre todo si se tiene en cuenta los modelos muy precisos de transporte de electrones en el grafeno», dijo Akyildiz. «Quedan muchos retos abiertos, pero este es un primer paso hacia la creación de nanomáquinas avanzada con muchas aplicaciones en los campos biomédicos, ambientales, industriales y militares.»

La investigación descrita aquí fue apoyada por la National Science Foundation bajo el número de concesión CCF-1349828. Las opiniones o conclusiones son las de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista oficiales de la NSF.

Georgia Institute of Technology (2013, December 12). Graphene-based nano-antennas may enable networks of tiny machines. ScienceDaily.

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