Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Схематическое изображение тестирования демодуляционных свойств нанотрубок. Справа внизу – SEM изображение нанотрубок
Рис. 2. Схематическое изображение тестирования радиоприемника на основе нанотрубок.

Нанотрубчатое нанорадио

Ключевые слова:  демодулятор, нанотрубки, периодика

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

03 ноября 2007

Использование углеродных нанотрубок в качестве компонента коротковолновой электроники привлекло внимание из-за таких характеристик нанотрубок, как высокая мобильность, высокая проводимость, большая длина свободного пробега. Кроме традиционного применения нанотрубок в полевых транзисторах, они также могут быть успешно применены в качестве, например, радиодетекторов и преобразователей частоты. Использование нанотрубок в качестве радиоволновых преобразователей частоты было ранее продемонстрировано вплоть до 50 ГГц.

Все приложения нанотрубок используют нелинейность тока истока относительно запирающего напряжения. Среди последних достижений – использование нелинейной зависимости токов стока/истока при комнатной температуре, и создание основанного на этом эффекте демодулятора с амплитудной модуляцией с модулирующими частотами вплоть до 100 кГц – устройства, выделяющего полезный сигнал из модулированной несущей волны. Это устройство является нелинейным и биполярным, что делает его проще существующих трехполярных детекторов и преобразователей. Несмотря на то, что устройство еще требует дальнейшей доработки, оно является первым в своем роде и демонстрирует демодулирующие свойства. Кроме того, в ходе работы было проведено измерение шума радиодетектора, основанного на нанотрубках. И наконец, демодулятор был успешно продемонстрирован в действующем АМ радиоприемнике, демонстрируя высокую точность воспроизведения музыки. Все это демонстрирует простоту применения наноматериалов в мире беспроводных технологий.

Углеродные нанотрубки были синтезированы на высокоомных кремниевых подложках (>8000 Ом/см), чтобы минимизировать нежелательный эффект паразитной емкости на высоких частотах. С помощью оптической литографии на подложки нанесли области катализаторов, и затем после 1 часа обработки ультразвуком подложку обработали водным раствором FeCl3 в качестве катализатора, после чего нанотрубки были выращены методом CVD. Затем сверху были осаждены электроды (Pd, 20 нм/Au, 80 нм, зазор 50 мкм, длина 300 мкм). Для дальнейшей работы отбирали только те образцы, в которых через зазор оказывалась перекинута единственная нанотрубка. Для проведения высокочастотных измерений образец крепили к микроволновому держателю с двумя SMA разъемами, как показано на рисунке. Было протестировано 4 устройства с полупроводниковыми нанотрубками, и все продемонстрировали работу в качестве АМ демодуляторов.

Используя полученные результаты, ученые создали прототип радиоприемника, основанного на нанотрубках. Его схема представлена на рисунке. Здесь нанотрубки исполняют ключевую роль, функционируя как АМ демодуляторы. Передатчик при демонстрации использует генератор сигнала для создания радиосигнала частотой 1 ГГц с внешней амплитудной модуляцией (АМ), связанный с iPod’ом - источником музыки - и дипольной TX антенной беспроводного радио. RX антенна принимает радиосигнал (1 ГГц), и через мультиплексор передает его на нанотрубку, где сигнал выпрямляется. Расстояние между TX и RX антеннами ограничено 1 м ,но это расстояние может быть увеличено с помощью стандартного входного усилителя для усиления полученного сигнала перед отправкой его на нанотрубку для дальнейшей демодуляции. Качество звукового сигнала, продемонстрированного нанотрубками, было настолько высоким, что человеческий слух не отличает его от чистого музыкального сигнала.

Уточникова Валентина


Источник: Nano Letters



Комментарии
Кантур Николай Игоревич, 03 ноября 2007 11:29 
паравнедрять это в массовое производсво
Гольдт Илья Валерьевич, 06 ноября 2007 09:58 
собственно вот так вот оно выглядит
Кушнир Сергей Евгеньевич, 06 ноября 2007 23:47 
Shvarev Alexey Y, 07 ноября 2007 00:01 
А таперича объясните тупому какое таки преимущество нанотрубки перед диодом из лавки за углом? Это же просто детекторный приемник, причем он мало отличается от первых детекторных в которых медная иголка касалась кристаллика сульфида меди (иль цинка).
Shvarev Alexey Y, 07 ноября 2007 00:09 
Для приличной чувствительности размеры антенны должны быть сравнимы с длиной волны. Вот тут приемник из консервной банки гораздо прикольнее и без нанотехнологии: http://rf.at...s2/cav.html
"Все это демонстрирует простоту применения наноматериалов в мире беспроводных технологий" - Это извините неправда. Мы видим несусветный геморрой для изготовления банального диода.
Shvarev Alexey Y, 07 ноября 2007 00:14 
Забыли, забыли историю. Держите: http://en.wi...al_detector
Таперича надо все повторить но с нанотрубками и фуллеренами.
Трусов Л. А., 07 ноября 2007 02:00 
я тоже не понимаю, зачем сделанное по приколу преподносить как достижение нанотехнологий.
ну и транзистор на фуллеренах никакой пользы не несет - однако, как говорил нам красавчик Фарадей в ответ на критику о бесполезности своего открытия, "а какой может быть толк от новорожденного ребенка?"
уж лучше правда радио сделать, чем сказать, "а мы показали - что в принципе можно :)"
Shvarev Alexey Y, 08 ноября 2007 21:33 
Валентина Владимировна, уж если пошла такая пьянка, то хочу вспомнить о "детской смертности" в науке. Увы и ах, она примерно как детская смертность икры лосося. 1/1000. Или 1/10000. Выживание электроники на нанотрубках вопрос весьма спорный. И дело тут не отсутствии принципиальной возможности сделать аналог транзистора или диода. Диод неплохо получается из алюминиевой ложки в стакане с раствором поваренной соли. Если хотите я вам могу сделать радио на электрохимических элементах (только сравнительно низкочастотное). Была кстати такая наука - хемотроника, но загнулась родимая, не выдержав конкуренции с полупроводами.
Проблема в том, что рисуя в очередной раз диаграммы "закона Мура" нанологи молчат про то что у них нет такого мощного инструмента как фотолитография. Они все время кричат о принципиальных ограничения этого замечательно метода но противопоставить ничего не могут. Без фотолитографии электроника - мертва. Без процесса разделения изотопов - нет ядерной энергетики. У нанологов нет инструмента для массового производства. Вся болтовня про самосборку пока остается болтовней. То что мы видим продукт искусного труда "на коленке", по сути кустарщина, в которой отбирают один образец из тысячи. Как отбирается "вставшая на нужное место" нанотрубка? Перебором образцов. Пока нет инструмента все это кустарная возня, а не ТЕХНОЛОГИЯ.
Shvarev Alexey Y, 08 ноября 2007 21:36 
Вспоминая историю: знаете как работал интегратор пути на ракете фау-2? То что сейчас бы назвали инерциальной системой наведения? Приколитесь, он был электрохимический, кулонометрический, серебряный электрод покрытый хлоридом серебра, почти такой же как электрод сравнения в любой лабе.
АААААААААА!!!!!!!!
Шысот шысят шесть просмотрооов

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Весенние серебряные  цветы
Весенние серебряные цветы

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.