Un paso mas cerca de los wearables futuristas, flexibles y transparentes que vemos en ciencia ficción gracias al grafeno

Por Andrea Rivera A | La nanoelectrónica se apunta otro tanto, el grafeno permite la electrónica de alta velocidad en los materiales flexibles

Publicado a las 06:11 AM CST en Oct 31,2017 | Actualizado a las 06:11 AM CST en Oct 31,2017


Un detector flexible para frecuencias en terahercios (1000 gigahercios) ha sido desarrollado por los investigadores de Chalmers usando transistores de grafeno en sustratos plásticos. Es el primero de su tipo, y puede extender el uso de la tecnología terahertz a aplicaciones que requerirán electrónica flexible, como redes de sensores inalámbricos y tecnología portátil y usable (wearables). Los resultados se publican en la revista científica Applied Physics Letters (“Un detector de terahercios de grafeno flexible“).

Con la ayuda del material de grafeno bidimensional, el primer detector terahercio flexible ha sido desarrollado por investigadores de Chalmers. Las oportunidades son enormes dentro de la salud e Internet de las cosas, y para nuevos tipos de sensores. (Imagen: Boid – Estudio de diseño de producto, Gotemburgo)

La radiación de Terahertz tiene una amplia gama de usos y puede darse en cualquier campo, desde la radioastronomía hasta la medicina. El término se refiere a las ondas electromagnéticas cuyas frecuencias oscilan entre 100 gigahertz y 10 terahertz. La demanda de un mayor ancho de banda en las comunicaciones inalámbricas y la representación de las aplicaciones de seguridad ha llevado a intensificar la investigación sobre los sistemas y componentes destinados a las frecuencias de terahercios.

El grafeno puede desencadenar una revolución del carbono inteligente y sostenible, con un profundo impacto en las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) y en la vida cotidiana. Sus propiedades únicas generarán innovación a una escala y alcance sin precedentes para la electrónica de consumo de alta velocidad, transparente y flexible; novedosos dispositivos de procesamiento de información; biosensores; supercondensadores como alternativas a las baterías; componentes mecánicos; compuestos ligeros para automóviles y aviones.

Uno de los retos ha sido desde hace mucho tiempo permitir aplicaciones baratas y de bajo peso. Sin embargo, los avances en la tecnología de polímeros han promovido el desarrollo de la electrónica flexible y han permitido la producción de unidades de alta frecuencia sobre sustratos flexibles.

Ahora, los investigadores de Chalmers Xinxin Yang, Andrei Vorobiev, Andrey Generalov, Michael A. Andersson y Jan Stake han desarrollado el primer detector de terahertz basado en gráficos y mecánicamente flexible , único de su clase. De este modo, allanando el camino para la electrónica terahertz flexible.

El detector tiene características únicas. A temperatura ambiente, detecta señales en el rango de frecuencia de 330 a 500 gigahertz. Es translúcida y flexible, y se abre a una variedad de aplicaciones. La técnica se puede utilizar para la toma de imágenes en el área terahercios (cámara THz – mira a tra vez de la materia), pero también para identificar diferentes sustancias (sensor). También puede ser de beneficio potencial en la atención médica, donde las ondas terahercios pueden ser usadas para detectar el cáncer. Otras áreas donde el detector podría ser utilizado son los sensores de imagen para vehículos o para comunicaciones inalámbricas.

Las características electrónicas únicas del grafeno, combinadas con su naturaleza flexible, hacen que sea un material prometedor para su integración en el plástico y la tela, algo que será un elemento importante en un mundo interconectado en el futuro. La electrónica de grafeno permite nuevas aplicaciones para, entre otras cosas, objetos cotidianos, que se conocen comúnmente como Internet de las cosas.

El detector muestra las posibilidades concretas del grafeno, un material que conduce la corriente eléctrica extremadamente bien. Es una característica que convierte al grafeno en un atractivo componente básico de la electrónica rápida. El trabajo de los investigadores de Chalmers es, por lo tanto, un importante paso adelante para el grafeno en el área terahertz, y un gran avance para el alto rendimiento y la tecnología terahertz flexible y barata.

El detector llamó la atención en la Cumbre Digital de Tallinn de la UE celebrada recientemente, en la que se expusieron varias innovaciones tecnológicas importantes posibles gracias al grafeno y materiales relacionados. En la cumbre, los Jefes de Estado y de Gobierno de la UE se reunieron para debatir sobre la innovación digital y el futuro digital de Europa. El objetivo principal era mostrar qué papel puede jugar el grafeno.

La investigación también forma parte del seminario de licenciados de Xinxin Yang, que se presentará en Chalmers el 22 de noviembre de 2017.


Referencias & Fuentes

newelectronics.co.ukGraphene set to enable terahertz technology, says team

chalmers.seGRAPHENE-CA appointed an EU Future Emerging Technology Flagship Pilot

nanowerk.comGraphene enables high-speed electronics on flexible materials

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Andrea Rodriguez Alvarado

Investigador asociado: temas biocombustibles, nanomateriales, Olimpiadas Nacionales de Química

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