banner
TRANG CHỦ TIN TỨC CÔNG NGHỆ PHÁT MINH THẾ KỶ KHOA HỌC GÓC NHÌN 360° SÁNG CHẾ Ý TƯỞNG XANH NĂNG LƯỢNG BÍ ẨN VIDEO
TRANG CHỦ > Năng lượng > Năng lượng tái tạo Bản in  |  Gửi thư  |  Kênh RSS
Graphen - Kỉ nguyên quang điện mới
(www.phatminh.com) Phần lớn lượng thông tin hiện đại trên thế giới được truyền tải qua khoảng cách lớn đều dưới dạng ánh sáng laser hồng ngoại. Bởi vậy, các thiết bị đầu cuối có một thiết bị gọi là bộ tách sóng quang học để chuyển tín hiệu quang học thành tín hiệu điện. Bộ tách sóng quang học graphen được tích hợp vào chip CMOS silicon có thể tăng tốc độ xử lý lên hàng ngàn lần, kích thước cực nhỏ lại có thể tiết kiệm điện năng triệt để. Bởi vậy, thế giới đã đưa ra dự báo một kỉ nguyên quang điện tử mới có tên “graphen”.

Vừa qua, các nhà khoa học Đại học Kỹ thuật Viena đã tạo ra được một bộ tách sóng quang học hồng ngoại từ graphen. Vật liệu tuyệt vời này đã tạo nên cuộc cách mạng trong nhiều ngành công nghiệp có thể sẽ giúp thay đổi diện mạo máy vi tính và mạng máy tính trên thế giới, đặc biệt và giảm thiếu mức độ tiêu thụ điện năng của hệ thống internet trên toàn thế giới.


Cấu trúc phân tử đặc biệt của graphen giúp tăng tốc độ xử lý lên hàng ngàn lần

Graphen sẽ đem đến 2 đột phá mạnh mẽ, đầu tiên phải nhắc đến là tốc độ nhận và xử lý tín hiệu tăng lên hàng ngàn lần. Thậm chí bộ tách sóng quang học từ graphen tạo ra rất ít hao hụt phía sau tấm graphen xét về mặt tốc độ và khả năng đáp ứng (độ trễ). Điều này có được do graphen có cấu trúc sắp xếp nguyên tử đặc biệt nên nó có khả năng phân bố đều các electron trong mạng nguyên tử do đó chuyển động của các electron hầu như không bị cản trở. Do đó khi một photon đập vào thì tín hiệu điện nhanh chóng xuất hiện. Từ đó, bộ thu chuyển sóng hồng ngoại mới sẽ đạt tốc độ nhanh hơn gấp 8 lần so với những mô hình graphen tách biệt với chip trước đó.

Ưu điểm thứ 2 của graphen đó chính là kích thước nhỏ đến khó tin, một con chip 1 centimet vuông có thể chứa đến 20.000 bộ tách sóng. Trên lý thuyết, một con chíp có thể tiếp nhận 20.000 đường tín hiệu độc lập trong một cơ cấu chuyển đổi có độ phân giải cực cao. Khó khăn lớn nhất không phải là việc tạo ra bộ tách sóng quang học từ ghraphen mà là tích hợp nó vào chip. Chúng ta không thể chỉ đơn giản là đổi bộ tách sóng và sử dụng con chip cũ. Xét về nhiều mặt thì một bộ chuyển đổi hồng ngoại phải chuyển được tín hiệu quang học để sử dụng được trong máy tính. Nhiều vi xử lý trong một hệ thống phải kết nối được với nhau nhanh hơn và tiêu tốn ít điện năng hơn.


Kích thước cực nhỏ của graphen có thể tăng khả năng xử lý thông tin và tiết kiệm triệt để điện năng

Graphen có thể hấp thụ và chuyển hóa gần như hoàn toàn quang phổ ánh sáng của tín hiệu truyền thông hiện đại. Những bộ tách sóng quang học thế hệ cũ tạo ra các điện tử từ một sóng duy nhất của dải ánh sáng đi tới. Các nhà nghiên cứu cho thấy graphen có khả năng hấp thụ phổ ánh sáng trong dải từ 1.310nm đến 1.650nm. Vì vậy yêu cầu một một bộ dẫn sóng trực tiếp đến bộ thu.

Hạn chế lớn nhất của graphen đó là độ nhạy. Trong khi mà tốc độ chuyển đổi quá nhanh thì đáp ứng của nó đối với ánh sáng có cường độ thấp lại quá tệ, tệ hơn 10 lần so với đối thủ của nó là germani. Tuy nhiên các nhà nghiên cứu vẫn tự tin về khả năng tìm ra phương pháp để giải quyết vấn đề trên. Mặc dù vậy con chip của họ cũng đã mở ra một giới hạn mới trong lĩnh vực truyền dẫn và chuyển đổi thông tin.

Nghiên cứu của đại học Viena là một trong 3 nghiên cứu về khả năng hấp thụ của graphen được công bố trên Nature Photomics đã mở ra thêm những ứng dụng bất ngờ cuả graphen. Nghiên cứu này dựa trên những tính chất vật lý nền tảng của graphen, khiến chúng trở thành vật liệu tiềm năng cho các dây siêu dẫn tốc độ và các bộ chuyển đổi ánh sáng.

(Nguồn: petrotimes.vn )
Thảo luận cho chủ đề này:
Hiện chưa có thảo luận cho chủ đề này!
Gửi thảo luận mới:
 Họ và tên
 Email
Mã kiểm tra 
TIN CẬP NHẬT MỚI NHẤT:
Tái tạo ánh sáng Mặt trời - cuộc cách mạng trong tương lai (1/4/2016)
Trữ điện trong bóng khí sâu 55 mét dưới nước (30/12/2015)
Hướng đến kỷ nguyên của năng lượng tái tạo (16/12/2015)
GenShock - Công nghệ giảm xóc chủ động tái tạo năng lượng (16/12/2015)
Nhà máy điện kép gió và mặt trời (26/3/2014)
Chính sách và giải pháp thúc đẩy phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam (17/3/2014)
Cực quang Borealis chiếu sáng Vương quốc Anh (15/3/2014)
Sản xuất năng lượng điện từ tia hồng ngoại Trái Đất (12/3/2014)
Các nhà khoa học cải thiện pin tốt hơn (31/12/2013)
Bếp đun dùng năng lượng mặt trời (21/12/2013)
CÁC TIN ĐÃ ĐĂNG:
Nhật xây dựng nhà máy điện gió ngoài khơi (21/12/2013)
Tái chế tàn dư thuốc lá (19/12/2013)
Những nguồn năng lượng bất ngờ cho tương lai (19/12/2013)
Tảo biển chính thức trở thành năng lượng xanh của tương lai (19/12/2013)
Điện gió: vẫn còn khó (19/12/2013)
Chuyển đổi phế thải rơm rạ thành nguồn năng lượng có giá trị (19/12/2013)
Chuẩn bị phương án công nghệ cho dự án ĐHN Ninh Thuận 1 (19/12/2013)
“Kim tự tháp quang điện” cung cấp 85% điện năng (19/12/2013)
Thời đại của điện mặt trời (20/4/2013)
Xe điện mà tiện như xe hơi (14/4/2013)
Bếp hoá khí sạch môi trường “Made in Vietnam” (24/3/2013)
Khai thác nguồn năng lượng vô tận (7/3/2013)
Tổng hợp điện năng từ cây xanh (30/11/2012)
Thu quang năng theo hướng mặt trời (17/9/2012)
Anh: Nhiều việc làm nhờ… năng lượng tái tạo (27/4/2012)
  Xin chào,
  Mời bạn Đăng nhập hoặc Đăng ký thành viên
win 10 - phải
honda
Robocon 2015
Hướng đến kỷ nguyên của năng lượng tái tạo
Trữ điện trong bóng khí sâu 55 mét dưới nước
GenShock - Công nghệ giảm xóc chủ động tái tạo năng lượng
Bếp hoá khí sạch môi trường “Made in Vietnam”
Cực quang Borealis chiếu sáng Vương quốc Anh
Nhà máy điện kép gió và mặt trời
Phat minh thien tai
Chiếc máy bay đầu tiên
Xe điện của Nissan đạt vận tốc 300 km/giờ
Tương lai của chất dẻo sinh học sẽ ra sao?
10 nhà khoa học lỗi lạc nhất trong lịch sử
Iran đã sản xuất 4 loại thuốc nano cho bệnh nhân ung thư
Công nghệ tự chẩn bệnh nhờ ráy tai
9 cách xử lý côn trùng cắn từ những vật dụng sẵn có
Những phát minh nổi tiếng thế giới của người Việt
vu khi - khi tai
Yamaha 1
Sáng Tạo Việt