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IBM nanotecnologia pode melhorar os telefones celulares

Mica líquida para pantalla de celular: ¿Funciona o no?

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Anonim

A nanotecnologia pode um dia expandir o alcance de seu celular, melhorando a vida útil da bateria se um protótipo de transistor da IBM chegar ao mercado. Pesquisadores da empresa estão usando a nanotecnologia para construir uma futura geração de transceptores sem fio muito mais sensíveis do que os encontrados em telefones hoje. Eles também serão feitos com um material menos caro, de acordo com a IBM. O problema é que os novos chips provavelmente não chegarão às mãos dos consumidores por mais cinco ou dez anos.

Os cientistas, patrocinados pela DARPA (Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA), construíram protótipos de transistores com os novos chips. material, chamado grafeno. É uma forma de grafite que consiste em uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão de favo de mel. A estrutura do grafeno permite que os elétrons passem por ele rapidamente e lhe dá maior eficiência do que os materiais existentes no chip transceptor, disse Yu-Ming Lin, membro da equipe de pesquisa da IBM em Yorktown Heights, Nova York. O projeto faz parte do programa CERA da DARPA (Carbon Electronics for radio-frequency applications)

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A IBM anunciou quinta-feira que os pesquisadores obtiveram uma frequência de 26GHz em protótipos de transistores de grafeno. Os transistores usados ​​no teste tinham um comprimento de porta de 150 nanômetros, e os pesquisadores estão apontando para um comprimento de porta de 50nm que permitiria freqüências acima de 1Hz.

Essas freqüências estão muito acima do que as redes celulares usam atualmente. Pode haver usos militares e médicos para freqüências acima de 1THz, como ver armas escondidas ou fazer imagens médicas sem usar raios-x nocivos, disse Lin. Ao contrário de um raio X, as frequências na faixa de terahertz seriam menores que a freqüência de luz visível, então não teria os mesmos perigos de radiação, disse ele.

Mas nas freqüências convencionais, os transceivers baseados em grafeno poderiam fazer ambos telefones celulares e estações de base mais sensíveis e mais capazes de captar sinais fracos. A chave é relação sinal-ruído, ou ser capaz de distinguir o sinal de rádio das outras ondas ao seu redor. A uma determinada distância, um telefone com uma melhor relação sinal-ruído pode aproveitar melhor o sinal disponível da torre de celular mais próxima. Um telefone mais sensível pode até funcionar em áreas onde os telefones de hoje não podem, disse Lin. Além disso, os chips de grafeno consomem menos energia do que os rádios celulares atuais, então as baterias podem durar mais tempo, disse Lin.

Vários materiais especializados têm sido usados ​​em rádios de alta frequência, entre eles arsenieto de gálio, germânio e fosfeto de índio. O grafeno é uma alternativa menos dispendiosa que pode operar em freqüências mais altas do que aquelas, disse ele. É uma substância bidimensional feita de carbono, que Lin comparou a um nanotubo não aberto. Os fabricantes de celulares definitivamente estão se esforçando para dar aos usuários sinais melhores e maior duração da bateria, além de cortar custos, disse Stan, analista do Gartner. Bruederle Na verdade, as operadoras de telefonia móvel estão sendo forçadas a colocar mais estações base para chegar perto o suficiente dos assinantes para fornecer as altas taxas de dados que estão procurando com os serviços 3G (terceira geração). Rádios mais sensíveis podem aliviar esse fardo. Mas não há garantia de que eles vão saltar sobre grafeno chips como a melhor solução, disse Bruederle.

A tendência atual é usar a tecnologia CMOS (semicondutor de óxido de metal complementar) existente para os transceptores e integrá-los com outros componentes de telefone celular em um chip. Isso reduz os custos através da integração e do uso de uma tecnologia de chip de alto volume, disse Bruederle. Competindo contra esse tipo de processo, o grafeno provavelmente não chegaria ao mercado por mais de 10 anos, disse ele. "Claramente, o CMOS está começando a enfrentar alguns desafios", continuando a alcançar um desempenho mais elevado, disse Bruederle. "Mas os engenheiros são incrivelmente inovadores. É um alvo em movimento".

(Reportagem adicional de Agam Shah em San Francisco.)