IBM Nanoteknoloji, Cep Telefonlarını Geliştirebilir

IBM'in prototip bir transistörü piyasaya çıktıysa, Nanoteknoloji bir gün pilinizin ömrünü uzatırken pil ömrünü uzatabilir.

Şirketteki araştırmacılar, bulunanlardan çok daha hassas olan geleceğin kablosuz alıcı-vericileri oluşturmak için nanoteknoloji kullanıyorlar. bugün telefonlarda. IBM'e göre daha ucuz bir malzeme ile de üretilecekler. Avlanma, yeni çiplerin muhtemelen beş ya da on yıl boyunca tüketicinin eline geçmeyeceği yönündedir.

DARPA (ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı) tarafından desteklenen bilim adamları, yeni prototip transistörler geliştirdiler. Grafen denilen malzeme. Bir petek şeklinde düzenlenmiş tek bir karbon atomu tabakasından oluşan bir grafit formudur. Grafene'nin yapısı, elektronların çok hızlı bir şekilde hareket etmesine ve mevcut alıcı verici çip malzemelerinden daha fazla verim almasına olanak tanıyor, diyor, New York'taki Yorktown Heights'taki IBM'in araştırma personeli olan Yu-Ming Lin. Proje, DARPA'nın CERA (radyo frekans uygulamaları için Karbon Elektroniği) programının bir parçasıdır.

[Ekstra okuma: Her bütçeye uygun en iyi Android telefonlar.]

IBM Perşembe günü yaptığı açıklamada, araştırmacıların prototip grafen transistörlerinde 26GHz frekansa ulaştığını duyurdu. Testte kullanılan transistörler 150 nanometrelik bir kapı uzunluğuna sahipti ve araştırmacılar 50nm'lik bir kapı uzunluğunu hedefliyorlardı, bu da 1TH'in üzerinde frekanslara izin verecek.

Bu frekanslar, bugün hücresel ağların kullandığı frekansların çok üstünde. Lin, gizli silahları görmek veya zararlı röntgen kullanmadan tıbbi görüntüleme yapmak gibi, 1'inci saatin üzerindeki frekanslar için askeri ve tıbbi kullanımlar olabileceğini söyledi. Röntgenden farklı olarak, terahertz aralığındaki frekanslar görünür ışığın frekansından daha düşük olurdu, bu yüzden aynı radyasyon tehlikelerine sahip olmazdı.

Fakat geleneksel frekanslarda, grafen tabanlı alıcı-vericiler hem cep telefonları ve baz istasyonları zayıf sinyalleri daha hassas ve daha iyi alabilmektedir. Anahtar, sinyal-gürültü oranı ya da radyo sinyalini çevresindeki diğer dalgalardan ayırt edebilmektir. Belirli bir mesafede, daha iyi bir sinyal-gürültü oranına sahip olan bir telefon, en yakın hücre kulesinden temin edilebilen sinyalin daha iyi bir avantajına sahip olabilir. Lin, daha hassas bir telefonun bugünün telefonlarının bulunmadığı alanlarda bile çalışabileceğini söyledi. Buna ek olarak, grafen çipleri günümüzün cep telefonu telsizlerine göre daha az güç tüketiyor, bu yüzden piller daha uzun süre dayanabiliyor, Lin dedi.

Yüksek frekanslı radyolarda, aralarında galyum arsenide, germanyum ve indiyum fosfür gibi çeşitli uzman malzemeler kullanıldı. Grafen, daha yüksek frekanslarda çalışabilecek daha az pahalı bir alternatif olduğunu söyledi. Bu, karbondan yapılmış iki boyutlu bir maddedir. Lin, yıkanmamış bir nanotube ile karşılaştırılmıştır.

Cep telefonu üreticileri, kullanıcılara daha iyi sinyaller ve daha uzun pil ömrü sunmak ve aynı zamanda maliyetleri düşürmek için çabalıyorlar, dedi Gartner analist Stan Bruederle. Aslında, mobil operatörler 3G (üçüncü kuşak) hizmetlerle aradıkları yüksek veri oranlarını sağlamak için abonelere yeterince yakın olmak için daha fazla baz istasyonu kurmak zorunda kalıyorlar. Daha hassas radyolar bu yükü hafifletebilir. Ama en iyi çözüm olarak grafen çiplerine atlayacağının garantisi yok, dedi Bruederle.

Şu andaki trend, transceiver'ler için mevcut CMOS (tamamlayıcı metal oksit yarı iletken) teknolojisini kullanmak ve bunları diğer cep telefonu bileşenleriyle entegre etmek. bir çip. Bruederle, bu durumun yüksek hacimli bir çip teknolojisinin entegrasyonu ve kullanımı yoluyla maliyetleri düşürdüğünü söyledi. Bruederle, “Bu tür bir sürece karşı rekabet etmek, grafen muhtemelen 10 yıla yakın bir pazara girmeyi başaramayacak” dedi.

"Açıkça, CMOS bazı zorluklarla karşılaşmaya başlıyor" diyerek yüksek performansa devam ediyor. "Ama mühendisler inanılmaz derecede yenilikçi. Hareket eden bir hedef."

(San Francisco'daki Agam Shah tarafından ek raporlama.)