Dünya’nın en küçük FM radyo vericisi grafenden imal edildi

Her radyo vericisinin kalbinde güvenilir bir salıngaç (osilatör) bulunur. Sıcaklık, basınç veya nem gibi koşullar değiştiğinde kesin bir frekansta sabit kalabilen küçük ve ayarlanabilir salıngaçların üretilmesi kolay olmayabilir. Columbia Üniversitesi'nden mühendisler dünyanın en küçük FM vericisini üretti ve nano-boyuttaki grafen salıngacı kullanmayı başardı. Bu cihaza ait ayrıntılar Nature Nanotechnology isimli saygın bilimsel derginin son sayısında yer aldı.

Radyolarda şu anda kullanılan standart salıngaçlar temelde belirgin bir “çip dışı” devre alanı gerektiren kuvars kristallerinden yapılmış büyük çınlayıcılardır. Columbia'daki araştırmacılar şimdi oldukça iddialı %14 aralığında yer alacak şekilde ayarlanabilen, atom ölçüsünde ince nano-elektro-mekanik (NEM) çınlayıcıları üretmekle bu kavramı çöpe atmış durumda. Cihazları SU-8 foto-dirençten yapılmış tutturucu ile bağlanan küçük bir grafen parça kullanılarak imal edilmiş. SU-8, standart temas litografisi ile üretilebilen ve yüksek boy-en oranına sahip yapılara dönüştürülebilen, akışmazlığı yüksek bir polimer.

Araştırmacılar, cihazlarını frekans sentezinde standart bir bileşen olan VCO (gerilim kontrollü salıngaç) ile birleştirdiği zaman, FM sinyallerini taşıyabilecek kadar güçlü olan, frekans kararlılığı ve değişim aralığı üretebilen bir sistem oluşmuş oldu. Başarılı gösterimlerinden birinde Gangnam Style isimli şarkının ses kaydı yer aldı, bu kayıtta bir miktar artalan gürültüsü hissedilebiliyor, ancak çok kötü sayılmaz.

Pek çok VCO'nun ayarlama aralığı 0-3 voltluk gerilim aralığının birkaç milyonda birlik kısmını içeriyor. Bu da bir bilgisayardaki saat olarak kullanılmasına epeyce uygun. Küçük boyutlu vericiler, implantlar gibi, pek fazla talep alacağa benzemiyor. Gövde içindeki cihazlar için sorunlar, doğru frekansta yeterli iletim enerjisini almakla ilgili. Columbia'daki cihaz 100 megahertz aralığında çalışmak için tasarlanmış, oysa sulu doku ortamında verici sinyaller için ideal aralık çalışma altında hâlâ çok görünüyor.

Yalnızca bu hafta, grafenin dünya çapında son derece yeni uygulamalarına sahne oldu. Bunlardan biri genetik sıralama gözeneği olarak işleyen grafen nano-kurdeleler konusunda Nature Nanotechnology dergisinde yayımlanmış başka bir makale. Daha önce bu teknolojiyi ve kişisel ve tıbbi farkındalıkta devrim yaratma potansiyelini incelemiştik. Grafen aynı zamanda son zamanlarda mikro-boyutlu antenlerin veya grafena'ların oluşturulması için ideal malzeme olarak görülmekte. Bu ilerlemeler kendi başlarına dikkat çekici ise de, bunlar bir şekilde birleştirildiği zaman gerçekten heyecan verici gelişmeler yaşanacak. Grafen esaslı bir oyuksal sıralayıcı, grafen esaslı bir salıngaç ve grafen radyatör birleştirildiği zaman gerçekten ses getirecek bir buluş olacağı şüphesiz.

İlave okuma: Araştırıcılar hatasız grafeni başarıyla üretti, ticari kullanımları inceleniyor

Araştırma makalesi: doi:10.1038/nnano.2013.232 – “Graphene mechanical oscillators with tunable frequency”

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap