Melluläre Netzwerke der sechsten Generation oder 6G sind der nächste Schritt in der drahtlosen Kommunikation, und elektromagnetische Terahertz-Wellen werden als entscheidend für seine Entwicklung angesehen. Terahertz -Wellen mit ihrer höheren Frequenz und ihrer kürzeren Wellenlänge unterliegen jedoch größerer Störung durch elektromagnetisches Rauschen, was eine klare und sichere Übertragung zu einer Herausforderung macht. Forscher der Universität von Tokio haben im Rahmen eines Multi-Institution-Teams nun einen elektromagnetischen Wellenabsorber für Wellen zwischen 0,1-1 Terahertz (THZ) erstellt. Dies erweitert den Bereich der Terahertz -Frequenz erheblich, die in Zukunft kommerziell eingesetzt werden könnte. Der ultradünne Film ist kostengünstig, umweltfreundlich und kann im Freien verwendet werden, da er gegen Hitze, Wasser, Licht und organische Lösungsmittel resistent ist.
Wenn Sie Zugriff auf ein 5G -Netzwerk haben, haben Sie wahrscheinlich einen dramatischen Unterschied im Vergleich zu den weit verbreiteten 4G festgestellt. Seine geringe Latenz (die Zeit, die ein Signal benötigt, um von seiner Quelle zu einem Empfänger und zurück zu springen) bedeutet niedrigere Verzögerungszeiten, was für Spieler hervorragend ist, während Download -Geschwindigkeiten von bis zu 20 Gigabit pro Sekunde (im Vergleich zu Gigabit pro Sekunde 0,1 Gigabits pro Sekunde ) und potenziell 1.000 -mal höhere Datenkapazität eröffnen die Möglichkeiten für intelligente Häuser und intelligente Städte. Dies ist jedoch nicht das Ende der Straße für drahtlose Mobilfunk -Technologie, und Entwickler haben bereits den nächsten Schritt – 6G – geschaut.
Es wird vorausgesagt, dass Terahertz-Wellen als Träger für die kommenden Netzwerke der sechsten Generation dienen. Jüngste Berichte über Tests mit Terahertz -Wellen zeigten Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 240 Gigabit pro Sekunde. Die Herausforderung besteht jedoch nicht nur darin, die Geschwindigkeit, Latenz und Datenkapazität weiter zu verbessern, sondern auch Störungen zu verhindern und Rauschen zu reduzieren, um ein sicheres und klares Signal zu gewährleisten. Hier kommen elektromagnetische Wellenabsorber ins Spiel. Sie können die Übertragung oder Reflexion elektromagnetischer Wellen hemmen und helfen, die Kommunikationsgenauigkeit zu verbessern.
Jetzt hat ein Team, einschließlich Forscher der University of Tokyo und der japanischen Legierungshelferin von Chemical and Iron Based, Nippon Denko Co., Ltd., den weltweit dünnsten elektromagnetischen Wellenabsorber entwickelt, der in der Lage ist, Wellen im Bereich von 0,1-1 THz abzunehmen. Bisher wurden nur Absorber für Wellen unter 0,3 THz kommerziell verfügbar gemacht, aber ein Frequenzbereich, der darüber hinausgeht, wird erwartet, dass sie für 5G und 6G mit großer Kapazität verwendet werden.
„Dieser Frequenzbereich wird voraussichtlich für verschiedene Anwendungen verwendet, darunter drahtlose Kommunikation, nicht kontakte lebenswichtige Überwachungssysteme, Scan-Systeme in der Qualitätsinspektion durch tomografische Bildgebung und Sicherheitssenkung für die Erkennung gefährlicher Materialien“ Wissenschaft.
Bestehend aus einem elektrisch leitenden Metalloxid namens Lambda-Trititanium-Pentoxid (λ-ti3O5), isoliert in einem Titandioxid (tio2) Beschichtung wird der Absorber vollständig aus Titan und Sauerstoff hergestellt. Der Absorber wird in Pulverform hergestellt, die durch Kompressionsformung in einen ultradünnen Film umgewandelt und dann nach Bedarf auf Oberflächen aufgetragen werden kann.
„Unsere Strategie war es, ein elektrisch leitendes Material mit einem Isoliermaterial zu kombinieren. Wenn eine Terahertz -Welle durchläuft, induziert ihr abwechselnes elektrisches Feld die Streuung des in dem leitfähigen Material erzeugten elektrischen Strom, das Energieverlust verursacht und zur Zerlegung der elektromagnetischen Energie „, erklärte Ohkoshi. „Diese Ableitung von störenden Wellen ermöglicht die Unterdrückung von Rauschen, dh unerwünschte Wellen, was zu einem klaren Signal führt.“
Da der Film nur 48 Mikrometer oder Mikrometer dick ist (ein durchschnittliches menschliches Haar bei etwa 100 Mikrometern) und Titan ein sehr häufiges Element ist, ist der Absorber wirtschaftlich für die Massenproduktion und kann auch in kompakten Geräten verwendet werden. Es ist auch widerstandsfähig gegen Wärme, Wasser, Licht und organische Lösungsmittel und kann daher in Umgebungen im Freien verwendet werden und kann sogar harten Bedingungen standhalten.
„Der höhere Frequenzbereich über 0,3 THz bleibt ein unerforschter Bereich in der Materialwissenschaft, und ich war bestrebt, zu seiner Entwicklung beizutragen“, sagte Ohkoshi. „Unser nächster Schritt besteht darin, den Terahertz-Absorber weiter zu entwickeln und auf seine praktische Anwendung hinzuarbeiten, damit wir zu einer nachhaltigeren, umweltfreundlicheren, superschnellen drahtlosen Zukunft beitragen können.“
