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Los ingenieros construyen un receptor de radio con grafeno
Aquí tienes un dispositivo simple. Estire una hoja de grafeno entre dos electrodos para formar una especie de trampolín y luego coloque un tercer electrodo debajo del trampolín. Finalmente, envíe una corriente continua a través del grafeno y luego agregue un voltaje de radiofrecuencia en la parte superior para ver qué sucede.
Este es exactamente el experimento que Yuehang Xu de la Universidad de Columbia en Nueva York y sus amigos han hecho. Dicen que la hoja de grafeno resuena cuando se explota con un voltaje que cambia en las señales de radiofrecuencia y que esto se puede medir fácilmente controlando la capacitancia entre la hoja y el tercer electrodo debajo de la hoja.
Ese es un resultado significativo. Desde hace algún tiempo, los físicos esperan encontrar formas de utilizar resonadores nanoelectromecánicos para filtrar y generar señales de radio directamente. En la actualidad, esto debe hacerse con varios tipos de técnicas de mezcla. El problema es que todos los dispositivos nanoelectromecánicos sufren de capacitancia parásita, que tiende a ahogar las señales que interesan a los físicos en las frecuencias de radio.
Xu y compañía dicen que su dispositivo de lámina de grafeno es inmune a esto porque su diseño hace que los efectos de la capacitancia parásita esencialmente se cancelen. Y lo demuestran utilizando su dispositivo para seleccionar una señal de radiofrecuencia a 33,27 MHz.
El dispositivo tiene el potencial de funcionar mucho mejor, dicen. Las láminas de grafeno son dos órdenes de magnitud menos masivas que los dispositivos similares hechos de silicio y, por lo tanto, pueden medir señales a una frecuencia mucho más alta. Xu y compañía dicen que con hojas más pequeñas, deberían poder medir señales en el rango de GHz.
Ese es el tipo de velocidad que interesará a los fabricantes de teléfonos móviles y otros comunicadores de radiofrecuencia.
Por supuesto, habrá que solucionar varios problemas antes de esa fecha. No menos importante es cómo hacer trampolines de grafeno por encargo. Xu y compañía consiguieron el suyo con unas pinzas. Eso no sirve para ningún tipo de producción en masa.
Luego está el problema del enfriamiento. El nuevo dispositivo funciona a 77 K, por lo que será necesario aumentar su temperatura de funcionamiento antes de que pueda usarse en dispositivos de consumo. Sin embargo, ninguno de esos problemas parece ser un obstáculo.
Los físicos conocen las asombrosas propiedades del grafeno desde hace aproximadamente una década. Incluso han predicho que tomará el mundo de la microelectrónica por asalto. Lo que nadie realmente apreció fue la rapidez con la que esto sucedería. Ahora lo estamos averiguando.
Ref: arxiv.org/abs/1012.4415 : Transducción eléctrica de radiofrecuencia de resonadores mecánicos de grafeno