Исследователи из Сколтеха и Королевского технологического института KTH в Швеции создали новый материал, который имеет потенциал стать ключевым элементом для будущих 6G коммуникационных систем. Это ультратонкое покрытие, выполненное из углеродных нанотрубок, обладает способностью эффективно поглощать терагерцовое излучение. Об этом сообщается в пресс-релизе, предоставленном «Газете.Ru» образовательным учреждением.
Терагерцевый спектр расположен между инфракрасным излучением и микроволновыми частотами. Он считается многообещающим для сверхбыстрой беспроводной передачи данных и может также найти применение в медицине и сканировании. Однако одна из основных проблем заключается в управлении таким излучением и минимизации помех внутри устройств.
Новое решение представляет собой черную сверхтонкую пленку, которая наносится с использованием метода аэрозольного химического осаждения. Она способна поглощать терагерцовые волны и предотвращать их распространение в нежелательных направлениях.
«В этом случае наша задача заключалась не в создании отдельного элемента, а в демонстрации того, как материал на основе углеродных нанотрубок может быть использован для управления электромагнитным излучением и устранения помех в фотонных схемах», — рассказал доцент Центра фотоники Сколтеха Дмитрий Красников.
Эти покрытия имеют особое значение для кремниевых волноводов — компонентов, по которым передаются сигналы внутри электронных устройств. Пленка помогает удерживать сигнал внутри волновода и одновременно защищает его от внешних помех.
Толщина покрытия варьируется от 2 до 53 нанометров. Эксперименты продемонстрировали, что более толстые пленки практически полностью подавляют утечку сигнала — настолько, что ее не фиксируют даже высокоточные приборы.
«Мы продемонстрировали, что ультратонкие покрытия из углеродных нанотрубок могут эффективно управлять терагерцовым излучением и легко интегрироваться в фотонные схемы», — отметил директор Центра фотоники Сколтеха Альберт Насибулин.
Кроме телекоммуникаций, данная технология может быть применена и в других сферах. По словам профессора KTH Дмитрия Любченко, такие покрытия могут использоваться для экранирования зданий или отдельных помещений от электромагнитных сигналов.
«Эти экраны будут пропускать лишь определенные диапазоны излучения. Это может быть полезно, например, при проектировании тюрем или защищенных объектов», — пояснил он.
Кроме того, терагерцовое излучение рассматривается как потенциально более безопасная альтернатива рентгеновским обследованиям в медицине. В этом случае новые материалы помогут точно направлять излучение на необходимые участки и защищать медицинский персонал.
Эта разработка может стать важным шагом на пути к созданию устройств нового поколения — от 6G систем связи до медицинских и сенсорных технологий.