Se ci fosse qualche dubbio che sia arrivato un futuro fantascientifico, si consideri la produzione di 10,000 radio su una ciocca delle dimensioni di un capello umano. Questo scenario improbabile descrive il vero nanoradio. Una struttura ricevente e trasmittente, consiste in una radio a nanotubi di carbonio che può essere impacchettata in fibre. La struttura è creata su scala nanometrica; cioè in miliardesimi di metro, o in spessori atomici. Per le tecnologie esistenti, la nanoradio può funzionare nelle telecomunicazioni e nelle applicazioni elettroniche comuni, nonché in una moltitudine di possibili innovazioni.
I nanotubi sono strutture atomiche che assomigliano a palloni da calcio disegnati in cilindri. Tecnicamente, queste sono strutture fullerene che includono il buckyball, o modello strutturale geodetico. Pareti di grafene spesse un singolo atomo si estendono in tubi.
I nanotubi di carbonio a volte possono finire in una struttura simile a buckyball. Le molecole di carbonio reticolate sono chiamate fullereni; questi prendono il nome da Buckminster Fuller, il modellatore architettonico e inventore della struttura reticolare geodetica. Come una rete metallica spessa come un atomo, può essere modellata anche in molti altri modi; può essere arrotolato, disposto in nastri o sporgente in emettitori di campo di nanobud. I nanotubi di carbonio sono in grado di funzionare in tutti i modi dei componenti radio. Ad esempio, possono funzionare come antenne, amplificatori, sintonizzatori e demodulatori.
Le radio tradizionali traducono le onde radio nell’aria in corrente elettronica. Una nanoradio, tuttavia, si comporta molto più come i capelli vibranti dell’orecchio interno, o un diapason. Con un’estremità radicata in un elettrodo, il filamento vibra, alterando il campo elettrico di una batteria.
Il nanotubo vibra in armonia con un segnale elettromagnetico, che viene essenzialmente demodulato o amplificato. A seconda del progetto tecnico, il suono può essere prodotto tramite vibrazione meccanica o termoacustica. I nanotubi possono riprodurre segnali senza circuiti esterni, filtri o processori di segnale, a differenza delle radio elettroniche più grandi; e sono mille volte più piccole delle radio con chip di silicio.
Prendendo la nanoradio come soluzione, ci si potrebbe chiedere quale fosse il problema. Lo sviluppo di dispositivi radio sufficientemente piccoli da occupare il flusso sanguigno o il condotto uditivo di un paziente suggerisce molte possibili innovazioni future. Più familiarmente, un gran numero di applicazioni wireless può essere ben servito da questa tecnologia.
L’elettronica portatile come telefoni cellulari, lettori musicali e cuffie, nonché computer e piattaforme di gioco, può potenzialmente beneficiare di questi microscopici dispositivi Marconi. Il mondo moderno e cablato si basa spesso sulla trasmissione di radio e microonde tra innumerevoli dispositivi. Su questa scala atomica, il mondo si avvicina di un pelo a una nuova età dell’oro delle nanoradio.