Ein Gerät im Nanobereich zur Erzeugung von Hochleistungs-Terahertz-Wellen

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Ein nanoskaliges Bauelement zur Erzeugung von Hochleistungs-Terahertz-WellenTerahertz-Wellen (THz) fallen im elektromagnetischen Spektrum zwischen Mikrowellen- und Infrarotstrahlung und oszillieren mit Frequenzen zwischen 100 Milliarden und 30 Billionen Zyklen pro Sekunde

Diese Wellen werden wegen ihrer besonderen Eigenschaften geschätzt: Sie können Papier, Kleidung, Holz und Wände durchdringen und Luftverschmutzung erkennen

THz-Quellen könnten die Sicherheits- und medizinischen Bildgebungssysteme revolutionieren

Darüber hinaus könnte ihre Fähigkeit, große Datenmengen zu übertragen, der Schlüssel zu einer schnelleren drahtlosen Kommunikation sein.THz-Wellen sind eine Art nichtionisierender Strahlung, d.h

sie stellen keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar

Die Technologie wird bereits in einigen Flughäfen eingesetzt, um Passagiere zu scannen und gefährliche Objekte und Substanzen zu erkennen.Obwohl sie sehr vielversprechend sind, werden THz-Wellen nicht weit verbreitet, weil ihre Erzeugung teuer und umständlich ist

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Aber die neue Technologie, die von den Forschern der EPFL entwickelt wurde, könnte all das ändern

Das Team am Power and Wide-band-gap Electronics Research Laboratory (POWERlab) unter der Leitung von Prof

Elison Matioli baute ein Nanobauteil, das in wenigen Pikosekunden, also einer Billionstel Sekunde, extrem leistungsstarke Signale erzeugen kann, die THz-Wellen mit hoher Leistung erzeugen.Die Technologie, die auf einen Chip oder ein flexibles Medium montiert werden kann, könnte eines Tages in Smartphones und andere Handheld-Geräte eingebaut werden

Die von Mohammad Samizadeh Nikoo, einem Doktoranden am POWERlab, zuerst verfasste Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht

Wie es funktioniertDas kompakte, preiswerte, vollelektrische Nanogerät erzeugt in kürzester Zeit hochintensive Wellen aus einer winzigen Quelle

Es funktioniert, indem es einen starken “Funken” erzeugt, wobei die Spannung von 10 V (oder weniger) bis 100 V im Bereich einer Pikosekunde ansteigt

Das Gerät ist in der Lage, diesen Funken fast kontinuierlich zu erzeugen, d.h

es kann bis zu 50 Millionen Signale pro Sekunde aussenden

Wenn das System an Antennen angeschlossen ist, kann es Hochleistungs-THz-Wellen erzeugen und ausstrahlen.

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