doi.org/10.1038/s41928-024-01192-2
Credibilidade: 999
#Cidades
O dispositivo, um switch de telecomunicações, aumenta a sustentabilidade e oferece o dobro do desempenho dos dispositivos existentes
Pesquisadores da UAB desenvolveram um switch de telecomunicações que opera em frequências extremamente altas enquanto consome menos energia do que as tecnologias tradicionais.
Esta inovação, adequada para os próximos sistemas de comunicação 6G, oferece maior sustentabilidade através da redução do uso de energia.
As descobertas foram publicadas recentemente na Nature Electronics.
Um elemento indispensável para o controle de sinais em dispositivos de comunicação eletrônica é a chave, cuja função é permitir a passagem de um sinal elétrico (estado ON) ou bloqueá-lo (estado OFF).
Os elementos mais rápidos atualmente utilizados para realizar esta função são à base de silício ( os chamados interruptores MOSFET de silício com isolador de RF) e operam usando sinais com frequências de dezenas de gigahertz (GHz).
No entanto, são voláteis, ou seja, requerem uma fonte de energia constante para manter o estado LIGADO.
Para melhorar os sistemas de comunicação atuais e atender à demanda por comunicações cada vez mais rápidas que envolverão a Internet das Coisas (IoT) e a popularização da realidade virtual, é é necessário aumentar a frequência dos sinais com os quais estes elementos são capazes de atuar e melhorar o seu desempenho.
Avanço na tecnologia de switches: Uma colaboração internacional envolvendo pesquisadores do Departamento de Telecomunicações e Engenharia de Sistemas da UAB desenvolveu um switch que, pela primeira vez, é capaz de funcionar com o dobro da frequência operacional dos atuais dispositivos baseados em silício, com uma faixa de frequência de até 120 GHz e sem a necessidade de aplicação de tensão constante O novo switch utiliza um material não volátil, chamado hBN (Hexagonal Boron Nitride), que permite que seu estado ON ou OFF seja ativado aplicando um pulso de tensão elétrica.
de um sinal constante Desta forma, as poupanças de energia que podem ser alcançadas são muito significativas.
“Nossa equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Sistemas da UAB esteve envolvida no projeto dos dispositivos e na sua caracterização experimental em laboratório”, explica o pesquisador Jordi Verdu00a “Pela primeira vez temos conseguiu demonstrar o funcionamento de um switch baseado em hBN, um material não volátil, numa faixa de frequência de até 120 GHz, o que sugere a possibilidade de utilização desta tecnologia nos novos sistemas de comunicação de massa 6G, onde um número muito elevado destes elementos serão necessários” Para Verdu00a, esta é uma “contribuição muito importante, não só do ponto de vista do desempenho dos dispositivos, mas também para uma tecnologia muito mais sustentável em termos de consumo de energia”.
Esses dispositivos funcionam graças à propriedade da memristância, a mudança na resistência elétrica de um material quando uma tensão é aplicada.
Até agora, chaves muito rápidas foram desenvolvidas experimentalmente a partir de memristores (dispositivos com memristância) criados com redes bidimensionais de nitreto de boro hexagonal (hBN) unidos formando uma superfície Com esse arranjo, a frequência do dispositivo poderia atingir até 480 GHz, mas apenas por 30 ciclos, ou seja, sem aplicação prática A nova proposta utiliza o mesmo material, mas dispostos em uma superposição de camadas ( entre 12 e 18 camadas no total) que podem operar a 260 GHz e com estabilidade suficientemente alta de cerca de 2.000 ciclos para serem implementados em dispositivos eletrônicos.
Publicado em 17/07/2024 18h24
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