Поглотитель электромагнитных волн расширяет терагерцовую технологию для сетей 6G.

Сотовые сети шестого поколения, или 6G, являются следующим шагом в развитии беспроводной связи, и электромагнитные терагерцовые волны рассматриваются как критически важные для ее развития. Однако терагерцовые волны, с их более высокой частотой и более короткой длиной волны, подвержены большим помехам от электромагнитного шума, что затрудняет четкую и безопасную передачу.
Cоздан поглотитель электромагнитных волн для волн в диапазоне 0,1–1 терагерц (ТГц). Это значительно расширяет диапазон терагерцовой частоты, которая может быть коммерчески использована в будущем. Ультратонкая пленка недорога, экологична и может использоваться на открытом воздухе, так как устойчива к воздействию тепла, воды, света и органических растворителей.
Если у вас есть доступ к сети 5G, вы, вероятно, заметили разительную разницу по сравнению с более широко доступным 4G. Его низкая задержка (время, необходимое для отражения сигнала от источника к приемнику и обратно) означает меньшее время задержки, что отлично подходит для геймеров, в то время как скорость загрузки до 20 гигабит в секунду (по сравнению с 0,1 гигабит в секунду) и потенциально в 1000 раз большая емкость данных открывают возможности для умных домов и умных городов. Но это еще не конец пути для беспроводных сотовых технологий, и разработчики уже рассматривают следующий шаг — 6G.
Прогнозируется, что терагерцовые волны будут служить несущими для будущих сетей шестого поколения. Недавние отчеты о тестах с терагерцовыми волнами показали скорость передачи данных до 240 гигабит в секунду. Тем не менее, задача заключается не только в дальнейшем повышении скорости, задержки и емкости данных, но и в предотвращении помех и снижении шума для обеспечения безопасного и четкого сигнала. Именно здесь на помощь приходят поглотители электромагнитных волн. Они могут подавлять передачу или отражение электромагнитных волн, а при размещении на крышках передатчиков и антенн помогают повысить точность связи.
Ранее был разработан самый тонкий в мире поглотитель электромагнитных волн, способный поглощать волны в диапазоне 0,1–1 ТГц. На сегодняшний день коммерчески доступны только поглотители для волн ниже 0,3 ТГц, но ожидается, что для сетей 5G и 6G с большой пропускной способностью будет использоваться более широкий диапазон частот.
Ожидается, что этот диапазон частот будет использоваться для различных приложений, включая беспроводную связь, бесконтактные системы мониторинга жизненно важных функций, системы сканирования контроля качества с помощью томографической визуализации и зондирование безопасности для обнаружения опасных материалов.
Поглотитель, состоящий из электропроводящего оксида металла под названием лямбда-трититан-пентоксид (λ-Ti3O5), изолированного покрытием из диоксида титана (TiO2), полностью состоит из титана и кислорода. Абсорбер изготавливается в виде порошка, который может быть превращен в ультратонкую пленку с помощью компрессионного формования, а затем нанесен на поверхности по мере необходимости.
Поскольку толщина пленки составляет всего 48 микрон (средний размер человеческого волоса составляет около 100 микрометров), а титан является очень распространенным элементом, поглотитель экономичен для массового производства и может использоваться даже внутри компактных устройств. Он также устойчив к теплу, воде, свету и органическим растворителям, поэтому может использоваться на открытом воздухе и даже выдерживать суровые условия. Более высокий частотный диапазон выше 0,3 ТГц остается неизученной областью в материаловедении, и я очень хотел внести свой вклад в его развитие.
Следующим шагом является дальнейшая разработка терагерцового поглотителя и работа над его практическим применением, чтобы мы могли внести свой вклад в более устойчивое, экологичное и сверхбыстрое будущее беспроводной связи.