شبكه اطلاع رساني روابط عمومي ايران (شارا)- تيمي از مهندسان دانشگاه كلمبيا به رهبري پروفسور جيمز هون و كنت شپارد با استفاده از ويژگي‌هاي خاص گرافن، سيستم نانومكانيكي ابداع كرده‌اند كه سيگنال‌هاي اف ام توليد مي‌كند.
هون در اين رابطه گفت: اين موفقيت نشان‌دهنده كاربرد گرافن است كه با استفاده از مواد معمول حائز نمي‌شود و همچنين نخستين گام در پيشرفت‌دادن پردازش وايرلس سيگنال و طراحي تلفن‌هاي همراه فوق نازك و كارآمد است.
وي افزود: ابزار ما بسيار كوچك‌تر از ديگر منابع سيگنال‌هاي راديويي است و مي‌تواند بر روي همان تراشه‌اي كه جهت پردازش داده به كار مي‌رود، قرار داده شود.
گرافن (يك لايه اتمي منفرد كربن) مستحكم‌ترين ماده شناخته‌شده است و داراي ويژگي‌هاي الكتريكي ترجيحي نسبت به سيليكوني است كه براي ساخت تراشه‌هاي موجود در ابزار الكترونيكي مدرن به كار مي‌رود.
تركيب اين ويژگي‌ها گرافن را به ماده‌اي ايده‌آل براي سيستم‌هاي نانوالكترومكانيكي (NEMS) تبديل مي‌كند.
اين سيستم‌ها، نمونه‌هاي كوچك‌تر از سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكي (MEMS) هستند كه به طور گسترده‌اي براي حس‌كردن ارتعاش و شتاب‌دهي به كار مي‌روند.
در مطالعه جديد، تيم علمي از "كشش‌پذيري" مكانيكي گرافن براي تنظيم فركانس بازدهي نوسانگر سفارشي‌شان استفاده كردند و نسخه‌اي نانومكانيكي از يك جزء الكترونيكي موسوم به نوسانگر ولتاژ كنترل‌شده (VCO) را توليد كردند.
هون مدعي است با يك VCO، توليد يك سيگنال فركانس مدوله‌شده (FM) به راحتي امكان‌پذير است.
تيم علمي از NEMS گرافني را ساختند كه فركانس آن حدود 100 مگاهرتز است. اين ميزان درست در وسط باند راديويي اف ام (87.7 تا 108 مگاهرتز) قرار دارد.
محققان از سيگنال‌هاي موزيكال با فركانس پايين براي مدوله‌كردن سيگنال حامل 100 مگاهرتز از گرافن استفاده كردند و سپس دوباره سيگنال‌هاي موزيكال را با استفاده از گيرنده راديويي اف ام معمولي بازيابي كردند.
گفته مي‌شود، NEMS گرافن بسيار فشرده بوده و به آساني با انواع ديگر ابزار الكترونيكي يكپارچه مي‌شود و فركانس آن مي‌تواند به دليل شدت مكانيكي فوق‌العاده گرافن در طيفي وسيع تنظيم شود.
هون و همكارانش هم‌اكنون در حال ارتقاي عملكرد نوسانگرهاي گرافن با نويز پايين‌تر هستند.
همزمان آن‌ها در تلاش براي نشان‌دادن يكپارچگي NEMS گرافن با مدارهاي يكپارچه سيليكوني و فشرده‌تر كردن طراحي نوسانگر هستند.
جزئيات اين مطالعه در Nature Nanotechnology منتشر شد.
منبع: ايسنا