Las señales eléctricas transmitidas a altas frecuencias no pierden nada de su energía cuando pasan a través del grafeno 'material maravilloso'. ha demostrado un estudio dirigido por la Universidad de Plymouth.

Descubierto en 2004, Se ha identificado que el grafeno, que mide solo un átomo de espesor y es alrededor de 100 veces más fuerte que el acero, tiene una variedad de usos potenciales en los sectores de la ingeniería y la salud.

Ahora la investigación ha demostrado que el grafeno supera a cualquier otro material conocido, incluyendo superconductores, al transportar señales eléctricas de alta frecuencia en comparación con la corriente continua, esencialmente transmitiendo señales sin ninguna pérdida de energía adicional.

Y dado que el grafeno carece de band-gap, que permite que las señales eléctricas se enciendan y apaguen utilizando silicio en la electrónica digital, los académicos dicen que parece más aplicable para aplicaciones que van desde transistores y amplificadores de alta velocidad de próxima generación para teléfonos móviles y comunicaciones por satélite hasta sensores biológicos ultrasensibles.

El estudio fue dirigido por el Dr. Shakil Awan, Profesor de la Facultad de Informática, Electrónica y Matemáticas en la Universidad de Plymouth, junto con colegas de las universidades de Cambridge y Tohoku (Japón) y Nokia Technologies (Cambridge, REINO UNIDO).

El Dr. Awan dijo:

"Una comprensión precisa de las propiedades electromagnéticas del grafeno en un amplio rango de frecuencias (desde la corriente continua hasta más de 10 GHz) ha sido una búsqueda importante para varios grupos en todo el mundo. Las mediciones iniciales arrojaron resultados contradictorios con la teoría porque las propiedades intrínsecas del grafeno a menudo son enmascarado por señales de interferencia mucho más grandes del sustrato de soporte, contactos metálicos y sondas de medida. Nuestros resultados por primera vez no solo confirman las propiedades teóricas del grafeno, sino que también abren muchas nuevas aplicaciones del material en la electrónica de alta velocidad y la biodetección ".

El estudio, publicado en el IOP 2D Materials Journal, fue financiado por el buque insignia de grafeno de la UE, EPSRC, ERC y Nokia Technologies, y los resultados ahora se están aprovechando para desarrollar amplificadores de bajo ruido eficientes y de alta velocidad, mezcladores detectores de radiación y biosensores novedosos.

Este último es el foco de un proyecto de £ 1 millón de tres años financiado por el EPSRC para desarrollar biosensores de grafeno altamente sensibles para la detección temprana de la demencia (como la enfermedad de Alzheimer) en comparación con los métodos actuales.

El grafeno es ideal para esto, ya que su ruido térmico a temperatura ambiente es menor que el de cualquier otro material conocido. permitiendo la detección sensible de un pequeño número de interacciones anticuerpo-antígeno para indicar la probabilidad de que un paciente desarrolle demencia en el futuro.

Dr. Alan Colli, de Nokia Technologies, dijo:

"Los dispositivos de grafeno para tecnologías inalámbricas de próxima generación (hasta y más allá de 10 GHz) están progresando rápidamente. Nuestro estudio ha descubierto el comportamiento fundamental del grafeno a altas frecuencias, que será esencial en el diseño y evaluación de futuros dispositivos inalámbricos basados ​​en grafeno. Esto solo ha sido posible gracias a la experiencia multidisciplinar de los diferentes grupos con sede en Nokia, y en Plymouth, Universidades de Cambridge y Tohoku ".