Электромагнитный поглотитель волн усиливает технологию терагерца для будущих сети 6G

Шестое поколение, или 6G, клеточные сети являются следующим шагом в беспроводной связи, а электромагнитные терагерные волны рассматриваются как важные для его развития. Тем не менее, волны терагерца, с их более высокой частотой и более короткой длиной волны, подвержены большему вмешательству от электромагнитного шума, что делает прозрачную и безопасную передачу проблемой.

Исследователи из Университета Токио, как часть команды с несколькими институтами, теперь создали электромагнитный поглотитель волн для волн между 0,1–1 терагерца (ТГц). Это значительно расширяет диапазон частоты терагерца, который может быть коммерчески использовать в будущем. Ультратонкая пленка является недорогой, экологически чистой и может использоваться на открытом воздухе, так как она устойчива к тепло, воде, легким и органическим растворителям.

Результаты опубликованы в журнале ACS Applied Materials & InterfacesПолем

Если у вас есть доступ к сети 5G, вы, вероятно, заметили драматическую разницу по сравнению с более широко доступными 4G. Его низкая задержка (время, которое необходимо для того, чтобы сигнал отскочил от своего источника к приемнику и обратно) означает меньшее время задержки, что отлично подходит для геймеров, в то время как скорость загрузки до 20 гигабит в секунду (по сравнению с 0,1 гигабитами в секунду в секунду в секунду в секунду в секунду в секунду в секунду. ) и потенциально в 1000 раз большей объем данных открывает возможности для умных домов и интеллектуальных городов.

Но это не конец дороги для беспроводных сотовых технологий, и разработчики уже смотрят на следующий шаг — 6G.

Предполагается, что волны Terahertz будут служить носителями для предстоящих сетей шестого поколения. Недавние сообщения о тестах с волнами терагерца показали скорость передачи данных до 240 гигабит в секунду. Тем не менее, задача заключается не только в дальнейшем улучшении скорости, задержки и способности данных, но и для предотвращения помех и уменьшения шума для обеспечения надежного и четкого сигнала.

Именно здесь появляются электромагнитные поглотители волн. Они могут ингибировать передачу или отражение электромагнитных волн, а при размещении на покрытиях передатчиков и антенн помогают повысить точность связи.

Команда, включающая исследователей из Университета Токио и японское химическое и железное изготовитель Nippon Denko Co., Ltd., разработала самый тонкий в мире поглотитель электромагнитных волн, способный поглощать волны в диапазоне 0,1–1 ТГц. На сегодняшний день поглотители только для волн ниже 0,3 ТГц были сделаны в коммерчески доступной, но ожидается, что диапазон частот за пределами этого будет использоваться для 5G и 6G с большой пропускной способностью.

«Ожидается, что этот диапазон частот будет использоваться для различных приложений, включая беспроводную связь, бесконтактные системы жизненно важного мониторинга, системы сканирования качества посредством томографической визуализации и зондирование безопасности для обнаружения опасных материалов»,-сказал профессор Шин-Ичи Окоши из аспирантуры Наука.

Состоит из электрически проводящего оксида металлов, называемого Lambda-Trititanium-пентоксидом (λ-Ti₃О₅), изолированный в диоксиде титана (TIO₂) покрытие, поглотитель изготовлен полностью из титана и кислорода. Поглотитель изготавливается в виде порошка, которая может быть превращена в ультратонкую пленку с помощью сжатого литья, а затем при необходимости наносится на поверхности.

«Наша стратегия состояла в том, чтобы объединить электрически проводящий материал с изоляционным материалом. Когда проходит волна терагерца, его чередующее электрическое поле вызывает рассеяние электрического тока, генерируемого внутри проводящего материала, что вызывает потерю энергии и приводит к рассеянию электромагнитного Энергия, — объяснил Окоши. «Это рассеяние мешающих волн позволяет подавлять шум, то есть нежелательные волны, что приводит к четкому сигналу».

Поскольку пленка составляет всего 48 микрометров или микрон, толстые (средние человеческие волосы составляют около 100 микрометров), а титан является очень распространенным элементом, поглотитель экономичен для массового производства и может использоваться даже внутри компактных устройств. Он также устойчив к теплу, воде, легким и органическим растворителям, и поэтому он может использоваться в наружной среде и может даже противостоять резким условиям.

«Более высокий диапазон частот выше 0,3 ТГц остается неисследованной областью в области материаловедения, и я стремился внести свой вклад в его развитие», — сказал Окоши. «Нашим следующим шагом является дальнейшее развитие поглотителя Terahertz и работать над его практическим применением, чтобы мы могли внести свой вклад в более устойчивое, экологически чистое, сверхбысткое беспроводное будущее».