p O novo material grafeno e suas aplicações tecnológicas são estudados na Universidade de Tecnologia de Viena. Agora os cientistas conseguiram combinar detectores de luz de grafeno com chips semicondutores. p Hoje, a maioria das informações é transmitida pela luz - por exemplo, em fibras ópticas. Chips de computador, Contudo, trabalhar eletronicamente. Em algum lugar entre a rodovia ótica de dados e os chips eletrônicos, os fótons precisam ser convertidos em elétrons por meio de detectores de luz. Cientistas da Universidade de Tecnologia de Viena conseguiram agora combinar um fotodetector de grafeno com um chip de silício padrão. Ele pode transformar a luz de todas as frequências importantes usadas nas telecomunicações em sinais elétricos. Os resultados científicos já foram publicados na revista. Nature Photonics .

p Poder de computação feito de carbono?

p Tanto a academia quanto a indústria depositam grandes esperanças no grafeno. O material, que consiste em uma única camada de átomos de carbono dispostos hexagonalmente, tem propriedades extraordinárias. Dois anos atrás, a equipe em torno de Thomas Müller (Instituto de Fotônica, Universidade de Tecnologia de Viena) demonstrou que o grafeno é ideal para transformar luz em corrente elétrica. “Existem muitos materiais que podem transformar luz em sinais elétricos, mas o grafeno permite uma conversão particularmente rápida ", diz Thomas Müller. Então, onde quer que grandes quantidades de dados sejam transmitidas em um curto período de tempo, no futuro, provavelmente o grafeno será o material de escolha.

p Os pesquisadores tiveram que percorrer um longo caminho desde a prova básica do que o material pode fazer até realmente usá-lo em um chip - mas agora eles conseguiram. A equipe vienense trabalhou junto com pesquisadores da Universidade Johannes Kepler em Linz.

p "Um guia de onda estreito com um diâmetro de cerca de 200 por 500 nanômetros transporta o sinal óptico para a camada de grafeno. a luz é convertida em um sinal elétrico, que pode então ser processado no chip ", Thomas Müller explica.

p Versátil e compacto

p Já houve tentativas de integrar fotodetectores feitos de outros materiais (como o germânio) diretamente em um chip. Contudo, esses materiais só podem processar luz de uma faixa de comprimento de onda específica. Os pesquisadores puderam mostrar que o grafeno pode converter igualmente bem todos os comprimentos de onda usados ​​nas telecomunicações.

p O fotodetector de grafeno não é apenas extremamente rápido, também pode ser construído de uma forma particularmente compacta. 20.000 detectores podem caber em um único chip com uma área de superfície de um centímetro quadrado. Teoricamente, o chip pode receber dados por meio de 20.000 canais de informação diferentes.

p Mais velocidade, menos energia

p “Essas tecnologias não são importantes apenas para a transmissão de dados a grandes distâncias. A transmissão óptica de dados também se torna cada vez mais importante para a comunicação dentro dos computadores”, diz Thomas Müller. Quando grandes clusters de computador trabalham com muitos núcleos de processador ao mesmo tempo, muita informação deve ser transferida entre os núcleos. Como o grafeno permite alternar entre sinais ópticos e elétricos muito rapidamente, esses dados podem ser trocados opticamente. Isso acelera a troca de dados e requer muito menos energia elétrica.