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據(jù)美國媒體今晨報道，美國華[0.16 -0.64%]裔科學家使用納米材料石墨烯最新研制出了一款調(diào)制器，科學家表示，這個只有頭發(fā)絲四百分之一細的光學調(diào)制器具備的高速信號傳輸能力，有望將網(wǎng)速提高一萬倍，一秒鐘內(nèi)下載一部高清電影指日可待。

網(wǎng)速提高一萬倍

●原理

使用納米材料做成高速調(diào)制器

這項研究是由加州大學伯克利分校勞倫斯國家實驗室的張翔教授、王楓助理教授以及博士后劉明等組成的研究團隊共同完成的，研究論文將于6月2日在美國《自然》雜志上發(fā)表。

劉明表示，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸是以銅導線為主，目前已到了瓶頸階段?？茖W家們都在研究用光來傳輸信息，但已有的光學調(diào)制器不是成本太高，就是體積太大，還有對溫度過于敏感的缺陷。

這項研究的突破點就在于，用石墨烯這種世界上最薄卻最堅硬的納米材料，做成一個高速、對熱不敏感，寬帶、廉價和小尺寸的調(diào)制器，從而解決了業(yè)界長期未能解決的問題。

華人科研團隊將石墨烯鋪展在一個硅波導管的頂部，建造出了這款能打開或關(guān)閉光束的光調(diào)制器（調(diào)制器是控制數(shù)據(jù)傳輸速度的關(guān)鍵），把電子信號轉(zhuǎn)化成光學信號傳輸數(shù)字信息。

科學家們發(fā)現(xiàn)，施加不同電壓，石墨烯中電子的能量會改變，而石墨烯是否吸收光線也會決定其電子能量。科學家在石墨烯上找到了一個最有效的位置來施加足夠的電壓，從而讓該石墨烯調(diào)制器擁有了打開或關(guān)閉光線的能力。

石墨烯能吸收的光涵蓋數(shù)千納米，從紫外線到紅外線都可?？茖W家指出，這使石墨烯調(diào)制器能比現(xiàn)有最頂級調(diào)制器攜帶的數(shù)據(jù)更多。

●優(yōu)勢

體積小上網(wǎng)快 造價只需幾美元

劉明表示，高速并真正實現(xiàn)寬帶是石墨烯調(diào)制器不可比擬的優(yōu)勢。

銅導線長距離傳輸速度最高可達100兆，而每個石墨烯調(diào)制器的傳輸速度比銅導線快約千倍。如果把10個石墨烯調(diào)制器放在一起，傳輸速度可以達到百萬兆，上網(wǎng)速度將比現(xiàn)在快1萬倍。

劉明說，他們把這種新的寬帶連接技術(shù)叫做“極帶”，“我們可以更便捷地分享視頻信息，把一部高清電影下載到手機上只需一秒鐘就完成”。

價廉物美是石墨烯調(diào)制器的另一優(yōu)勢，“目前市場上的光學調(diào)制器5250美元一個，而我們的石墨烯調(diào)制器只需要幾美元”。

相對于現(xiàn)有調(diào)制器幾個平方毫米的體積，這種石墨烯調(diào)制器還具有體積小的優(yōu)勢，只有25平方微米，且僅有頭發(fā)絲的四百分之一細，它可以放在電腦主板上的任何位置。

●前景

可用于電子產(chǎn)品和天氣預報

張翔教授表示，新石墨烯調(diào)制器不僅可用于消費電子產(chǎn)品上，還可用于任何受限于數(shù)據(jù)傳輸速度的領(lǐng)域，包括生物信息學以及天氣預報等，未來也會廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域。

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