S’il y avait le moindre doute qu’un avenir de science-fiction est arrivé, pensez à la fabrication de 10,000 XNUMX radios sur une mèche de la taille d’un cheveu humain. Ce scénario improbable décrit la très réelle nanoradio. Structure de réception et d’émission, il se compose d’une radio en nanotubes de carbone pouvant être regroupée en fibres. La structure est créée à l’échelle nanométrique; c’est-à-dire en milliardièmes de mètre, ou en épaisseurs d’atomes. Pour les technologies existantes, la nanoradio peut fonctionner dans les télécommunications et les applications électroniques courantes, ainsi que dans une multitude d’innovations possibles.
Les nanotubes sont des structures atomiques qui ressemblent à des ballons de football tirés dans des cylindres. Techniquement, ce sont des structures fullerènes qui incluent le buckyball, ou motif structurel géodésique. Les parois de graphène d’une épaisseur d’un seul atome s’étendent dans des tubes.
Les nanotubes de carbone peuvent parfois se terminer par une structure buckyball similaire. Les molécules de carbone en treillis sont appelées fullerènes; ceux-ci sont ainsi nommés d’après Buckminster Fuller, le modélisateur architectural et inventeur de la structure en treillis géodésique. Comme le grillage de poulet d’épaisseur atomique, il peut également être façonné de nombreuses autres manières ; il peut être enroulé, disposé en rubans ou fait saillie dans des émetteurs de champ nanobud. Les nanotubes de carbone sont capables de fonctionner de toutes les manières des composants radio. Par exemple, ils peuvent fonctionner comme antennes, amplificateurs, tuners et démodulateurs.
Les radios traditionnelles traduisent les ondes radio aéroportées en courant électronique. Une nanoradio, cependant, se comporte beaucoup plus comme les cheveux vibrants de l’oreille interne, ou un diapason. Avec une extrémité enracinée dans une électrode, le filament vibre, modifiant le champ électrique d’une batterie.
Le nanotube vibre en harmonie avec un signal électromagnétique, qui est essentiellement démodulé ou amplifié. Selon la conception technique, le son peut être produit par vibration mécanique ou thermoacoustique. Les nanotubes peuvent lire des signaux sans circuits externes, filtres ou processeurs de signaux, contrairement aux radios électroniques plus grandes ; et elles sont mille fois plus petites que les radios à puce de silicium.
En prenant la nanoradio comme solution, on pourrait se demander quel était le problème. Le développement d’appareils radio suffisamment petits pour occuper la circulation sanguine ou le conduit auditif d’un patient suggère de nombreuses innovations futures possibles. Plus familièrement, un grand nombre d’applications sans fil peuvent être bien servies par cette technologie.
Les appareils électroniques portables tels que les téléphones portables, les lecteurs de musique et les casques, ainsi que les ordinateurs et les plates-formes de jeu, peuvent tous potentiellement bénéficier de ces appareils Marconi microscopiques. Le monde moderne et câblé repose souvent sur la transmission de radio et de micro-ondes entre d’innombrables appareils. À cette échelle atomique, le monde se rapproche d’un cheveu d’un nouvel âge d’or de la nanoradio.