IBM nanotehnologija mogla poboljšati mobitele

Nanotehnologija može jednog dana proširiti svoj raspon mobitela i poboljšati životni vijek baterije ako dođe do prodaje prototipnog tranzistora iz IBM-a.

Istraživači tvrtke koriste nanotehnologiju kako bi izgradili buduću generaciju bežičnih primopredajnika koji su mnogo osjetljiviji od onih pronađenih u telefonima danas. Oni će također biti napravljeni s manje skupim materijalom, prema IBM-u. Ulov je u tome što novi čipovi vjerojatno neće biti u rukama potrošača još pet do deset godina.

Znanstvenici, pod pokroviteljstvom DARPA-a, izgradili su prototipove tranzistora s novim materijala, nazvanog grafena. To je oblik grafit koji se sastoji od jednog sloja ugljikovih atoma raspoređenih u obliku saće. Grapheneova struktura omogućava elektronima da vrlo brzo putuju kroz njega i daje veću učinkovitost od postojećih čipova primopredajnika, izjavio je Yu-Ming Lin, član istraživačkog osoblja IBM-a u Yorktown Heightsu u New Yorku. Projekt je dio programa DARPA CERA (Carbon Electronics for radio-frequency applications).

[Daljnje čitanje: Najbolji Android telefoni za svaki proračun.]

IBM je objavio u četvrtak da su istraživači postigli frekvenciju od 26 GHz na prototipu grafenskih tranzistora. Transistori koji se koriste u testu imaju duljinu vrata od 150 nanometara, a istraživači su usmjereni na duljinu vrata od 50 nm koja bi omogućila frekvencije iznad 1 Tz.

Te frekvencije su daleko iznad onoga što mobilne mreže danas koriste. Može postojati vojna i medicinska upotreba za frekvencije iznad 1 Tz, kao što je gledanje skrivenog oružja ili radi medicinskog snimanja bez korištenja štetnih rendgenskih zraka, rekao je Lin. Za razliku od rendgenskog zračenja, frekvencije u rasponu terahercta bile bi niže od frekvencije vidljive svjetlosti, pa ne bi imale iste opasnosti od zračenja, rekao je.

Ali pri konvencionalnim frekvencijama, primopredajnici temeljeni na grafenu mogli bi napraviti oba mobiteli i bazne stanice osjetljiviji i bolje su sposobni pokupiti slabe signale. Ključ je omjer signala i šuma, ili je u stanju razlikovati radio signal od drugih valova oko nje. Na danoj udaljenosti, telefon s boljim omjerom signala i šuma može bolje iskoristiti signal koji je dostupan od najbliže ćelije. Još osjetljiviji telefon može raditi čak iu područjima gdje današnji telefoni ne mogu, rekao je Lin. Osim toga, grafenski čipovi troše manje snage od današnjih radija na mobitelima, tako da baterije mogu trajati dulje, rekao je Lin.

U visokofrekventnim radijima rabljen je nekoliko specijaliziranih materijala, među njima galijev arsenid, germanium i indij fosfid. Graphene je jeftinija alternativa koja bi mogla raditi na višim frekvencijama od onih, rekao je. To je dvodimenzionalna tvar od ugljika, koju Lin uspoređuje s neopterećenom nano-cjevčicom.

Proizvođači mobitela svakako nastoje dati korisnicima bolje signale i dulji vijek trajanja baterije, kao i smanjiti troškove, rekao je analitičar Gartner Stan Bruederle. U stvari, mobilni operateri su prisiljeni postaviti više baznih stanica kako bi se dovoljno blizu da pretplatnici dostave visoke stope podataka koje traže 3G usluge (treće generacije). Osjetljivi radio može olakšati taj teret. No, nema jamstva da će skočiti na grafene čips kao najbolje rješenje, rekao je Bruederle.

Trenutni trend je korištenje postojeće tehnologije CMOS (komplementarnih metaloksidnih poluvodiča) za transceivers i integrirati ih s drugim komponentama mobitela u jedan čip. To smanjuje troškove i integracijom i upotrebom velike tehnologije čipova, rekao je Bruederle. Natječući se protiv takvog procesa, grafen vjerojatno ne bi bio na tržište bliže 10 godina, kazao je.

"Jasno se, CMOS počinje suočavati s nekim izazovima" nastavljajući dosegnuti veće performanse, rekao je Bruederle. "Ali inženjeri su nevjerojatno inovativni, to je pokretna meta."

(Dodatno izvještavanje Agama Shaha u San Franciscu.)