IBM Nanotechnology Maaaring Pagbutihin ang Cell Phones

Ang nanotechnology ay maaaring sa ibang araw palawakin ang saklaw ng iyong cell phone habang pinapabuti ang buhay ng baterya kung ang isang prototype transistor mula sa IBM ay nakakakuha sa merkado.

Ang mga mananaliksik sa kumpanya ay gumagamit ng nanotechnology upang bumuo ng isang hinaharap na henerasyon ng wireless transceivers na mas sensitibo kaysa sa mga natagpuan sa mga telepono ngayon. Magagawa rin ang mga ito sa isang mas murang materyal, ayon sa IBM. Ang catch ay na ang mga bagong chips ay malamang na hindi gagawin ito sa mga kamay ng mga mamimili para sa isa pang limang o sampung taon.

Ang mga siyentipiko, na inisponsor ng DARPA (ang US Defense Advanced Research Projects Agency), ay nagtayo ng prototype transistors sa bagong materyal, na tinatawag na graphene. Ito ay isang anyo ng grapayt na binubuo ng isang solong layer ng carbon atoms na nakaayos sa isang pattern honeycomb. Ang graphene ng istraktura ay nagpapahintulot sa mga electron na maglakbay sa pamamagitan ng mabilis na ito at nagbibigay ito ng mas mataas na kahusayan kaysa sa umiiral na mga materyales ng transceiver chip, ani Yu-Ming Lin, isang kawani ng pananaliksik ng kawani sa IBM sa Yorktown Heights, New York. Ang proyektong ito ay bahagi ng programa ng DARPA's CERA (Carbon Electronics para sa radyo-dalas).

[Karagdagang pagbabasa: Ang pinakamahusay na mga teleponong Android para sa bawat badyet.]

IBM inihayag Huwebes ang mga mananaliksik ay nakakamit ng dalas ng 26GHz sa prototype graphene transistors. Ang mga transistors na ginamit sa pagsubok ay may gate haba ng 150 nanometers, at ang mga mananaliksik ay naglalayon para sa isang 50nm haba ng gate na magpapahintulot para sa mga frequency sa itaas 1THz.

Ang mga frequency ay malayo sa kung ano ang mga cellular network na ginagamit ngayon. Maaaring may mga paggamit ng militar at medikal para sa mga frequency sa itaas ng 1THz, tulad ng nakakakita ng mga nakatagong armas o paggawa ng medikal na imaging nang hindi gumagamit ng mga mapanganib na x-ray, sinabi ni Lin. Hindi tulad ng isang x-ray, ang mga frequency sa hanay ng terahertz ay mas mababa kaysa sa dalas ng nakikitang liwanag, kaya hindi magkakaroon ng parehong mga panganib sa radiation, sinabi niya.

Ngunit sa maginoo na frequency, ang graphene na nakabatay sa transceiver ay maaaring gumawa ng parehong ang mga cell phone at base station mas sensitibo at mas mahusay na magagawang kunin ang mahina signal. Ang susi ay signal-to-ingay ratio, o makilala ang signal ng radyo mula sa iba pang mga alon sa paligid nito. Sa isang distansya, ang isang telepono na may isang mas mahusay na signal-to-ingay ratio ay maaaring tumagal ng mas mahusay na bentahe ng signal na magagamit mula sa pinakamalapit na cell tower. Ang isang mas sensitibong telepono ay maaaring kahit na magtrabaho sa mga lugar kung saan ang mga telepono ngayon ay hindi maaaring, sinabi ni Lin. Sa karagdagan, ang mga graphene chip kumonsumo ng mas kaunting lakas kaysa sa mga radyo ng cellphone ngayon, kaya ang mga baterya ay maaaring tumagal nang mas matagal, sinabi ni Lin.

Maraming mga dalubhasang materyales ang ginamit sa mataas na dalas ng radyo, kabilang sa mga ito gallium arsenide, germanium at indium phosphide. Ang Graphene ay isang mas mura alternatibo na maaaring gumana sa mas mataas na frequency kaysa sa mga, sinabi niya.

Ang mga gumagawa ng cell phone ay tiyak na nagsisikap na bigyan ang mga gumagamit ng mas mahusay na signal at mas mahabang buhay ng baterya, pati na rin upang mabawasan ang mga gastos, sinabi ng analyst ng Gartner na Stan Bruederle. Sa katunayan, ang mga mobile operator ay pinilit na maglagay ng higit pang mga base station upang makakuha ng sapat na malapit sa mga tagasuskribi upang maihatid ang mataas na rate ng data na hinahanap nila sa 3G (third-generation) na mga serbisyo. Mas sensitibo ang mga sensitibong radyo sa pasanin na iyon. Ngunit walang garantiya na sila ay lilipat sa graphene chips bilang ang pinakamahusay na solusyon, sabi ni Bruederle.

Ang isang kasalukuyang trend ay ang paggamit ng umiiral na CMOS (komplementaryong metal-oxide semiconductor) na teknolohiya para sa mga transceiver at isama ang mga ito sa iba pang mga sangkap ng cellphone sa isang maliit na tilad. Ito ay nagpapababa ng mga gastos sa pamamagitan ng pagsasama at paggamit ng isang mataas na lakas ng tunog na teknolohiya, sinabi ni Bruederle. Nakikipagkumpitensya laban sa ganitong uri ng proseso, ang graphene ay malamang na hindi ito ipapalit sa merkado para sa mas malapit sa 10 taon, sinabi niya.

"Maliwanag, ang CMOS ay nagsisimula upang harapin ang ilang mga hamon" sa patuloy na maabot ang mas mataas na pagganap, sinabi ni Bruederle. "Ngunit ang mga inhinyero ay amazingly innovative. Ito ay isang gumalaw na target."

(Karagdagang pag-uulat ni Agam Shah sa San Francisco.)