Nanotechnologie může jednou rozšířit rozsah svého mobilního telefonu a současně zkrátit životnost baterie, pokud se dostane na trh prototypový tranzistor IBM.

Vědci, podporovaní DARPA (US Defense Advanced Research Projects Agency), postavili prototypové tranzistory s novým materiál, nazvaný grafen. Je to forma grafitu, která se skládá z jediné vrstvy uhlíkových atomů uspořádaných ve voštinovém vzoru. Struktura Graphene umožňuje elektronům rychle procházet elektrony a dává jim větší účinnost než existující transponovací čipové materiály, uvedl Yu-Ming Lin, člen výzkumného týmu IBM v Yorktown Heights v New Yorku. Projekt je součástí programu CERA (Carbon Electronics for radio-frequency applications) společnosti DARPA.

[Další informace: Nejlepší Android telefony pro každý rozpočet.]

IBM oznámil ve čtvrtek, že výzkumníci dosáhli frekvence 26GHz na prototypových grafenech tranzistorů. Tranzistory používané při zkoušce měly délku brány 150 nanometrů a výzkumníci se zaměřují na délku brány 50nm, která by umožňovala frekvence vyšší než 1Hz.

Tyto kmitočty jsou daleko nad úrovní, které dnes používají celulární sítě. Mohou existovat vojenské a lékařské využití pro frekvence nad 1THz, jako je vidět skryté zbraně nebo dělat lékařské zobrazování bez použití škodlivých rentgenů, řekl Lin. Na rozdíl od rentgenových paprsků by frekvence v terahertzovém rozsahu byly nižší než frekvence viditelného světla, takže by neměly stejné nebezpečí radiace, říká.

Ale u konvenčních kmitočtů by vysílače na bázi grafinu mohly způsobit oba mobilní telefony a základnové stanice citlivější a lépe schopné vyzvednout slabé signály. Klíč je poměr signálu k šumu nebo je schopen rozlišit rádiový signál od ostatních vln kolem něj. V dané vzdálenosti může telefon s lepším poměrem signál / šum lépe využívat signál dostupný z nejbližší buněčné věže. Citlivější telefon by mohl dokonce pracovat v oblastech, kde dnešní telefony nemohou, řekl Lin. Navíc grapheňové čipy spotřebovávají méně energie než dnešní mobilní telefony, takže baterie mohou trvat déle, řekl Lin.

Několik specializovaných materiálů bylo použito u vysokofrekvenčních radiopřijímačů, mezi které patří arzenid gallium, germanium a indium fosfid. Grafen je levnější alternativou, která by mohla pracovat na vyšších frekvencích než ty, řekl. Jedná se o dvourozměrnou látku vyrobenou z uhlíku, kterou společnost Lin srovnává s rozvinutou nanotrubicí.

Výrobci mobilních telefonů se rozhodně snaží uživateli lépe přenášet signály a prodloužit životnost baterie, stejně jako snížit náklady, uvedl analytik Stan Gartner Bruderle. Ve skutečnosti jsou mobilní operátoři nuceni dát více základnových stanic, aby se dostali dost blízko k předplatitelům, aby mohli poskytovat vysoké rychlosti přenosu dat, které hledají, se službami 3G (třetí generace). Citlivější rádia mohou tuto zátěž zmírnit. Neexistují však žádné záruky, že na graphenech čipy budou nejlepší řešení, říká Bruederle.

Současným trendem je využívat stávající technologii CMOS (komplementární metal-oxidové polovodiče) pro vysílače a integrovat je s jinými komponenty mobilních telefonů jeden čip. To snižuje náklady jak díky integraci, tak díky použití čipové technologie s velkým objemem, řekl Bruederle. "Graffen by pravděpodobně nedokázal, aby se na trhu přiblížil k desetiletím," uvedl. "Je zřejmé, že CMOS začíná čelit některým výzvám", když pokračuje v dosahování vyššího výkonu, řekl Bruderle. "Ale inženýři jsou neuvěřitelně inovační. Je to pohyblivý cíl."

(Dodatečné zprávy Agam Shah v San Franciscu.)