Самое маленькое в мире радио вибрирует в унисон с волной

Физики из Калифорнийского университета в Беркли спроектировали и создали самое маленькое радио — величиной всего в одну нанотрубку, диаметр которой в 10000 раз меньше диаметра человеческого волоса.

Для полноценной работы не хватает лишь источника питания и наушников.

Ученые успешно получили первый FM-передатчик в прошлом году.

— Мы были в экстазе, когда этот радиоприемник заработал, сообщил лидер группы, профессор физики Алекс Зеттл. — Принимаемый сигнал удалось прослушать с помощью специальных наушников и громкоговорителей.

Кстати, о наушниках. Современные наушники, особенно если речь идет о гарнитурах для компьютеров или мобильных телефонов, нередко объединяются с микрофоном. Чтобы, так сказать, работать не только на прием, но и на передачу.

Нанорадио, которое в настоящее время выполняет функцию приемника, но способно также стать передатчиком, в 100 млрд раз меньше, чем первые коммерческие радио, и может использоваться для разных нужд — от сотовых телефонов до микроскопических устройств, которые анализируют окружающую обстановку и передают информацию посредством радиосигналов, заявил Зеттл.

Поскольку нанорадио обладает весьма низким энергопотреблением, то его интегрирование с электронными микросхемами является оптимальным.

— Радио в виде нанотрубки может привести к радикально новым устройствам, например, радиоуправляемым микроботам, способным путешествовать по кровеносной системе, сообщили авторы исследования.

Результаты исследования опубликованы в издании Nano Letters.

Строение наноприбора

В нанорадио единственная углеродная нанотрубка выполняет также функцию антенны, блока настройки, усилителя и демодулятора для диапазонов AM и FM. В стандартном радио все эти компоненты есть.

Нанорадио фиксирует радиосигналы радикально новым способом: оно вибрирует тысячи или миллионы раз в секунду в унисон с радиоволной. Так оно становится настоящим наноэлектромеханическим устройством, в которое интегрированы механические и электрические свойства наномасштабных материалов.

В обычном радио окружающие радиоволны разных передающих станций генерируют небольшие токи на разных частотах в антенне, в то время как тюнер выбирает одну из этих частот и усиливает ее. В нанорадио нанотрубка в качестве наноантенны обнаруживает радиоволны механическим путем, вибрируя на радиочастотах. Нанотрубка помещается в вакуум и соединяется с батареей, которая покрывает ее наконечник отрицательно заряженными электронами, а электрическое поле радиоволны двигает и тянет наконечник тысячи и миллионы раз в секунду.

Если соединить нанорадио с чувствительным наушником, можно прослушивать все, что передается в настоящий момент на определенной волне.

20.03.2016