Створено наноплазменное пристрій, швидкість роботи якого в 100 разів перевищує швидкість роботи транзисторів

Apr 02 7:00 2020 Друк цієї статті

Це наноустройство здатне виробляти хвилі терагерцового діапазону, в яких укладено досить велика кількість енергії, що відкриває перспективи його використання в областях безконтактного хімічного аналізу, мультиспектральной фото - і відеозйомки, високошвидкісний радіозв'язку і т. п.

Пристрій складається з двох металевих пластин, розташованих на відстані 20 нанометрів один від одного. Прикладений до пластин електричний потенціал створює нанорозмірне хмара плазми в проміжку між пластинами і коли значення цього потенціалу збільшується вище певного порогу, потужний потік електронів спрямовується від однієї пластини до іншої. Таке узгоджене рух електронів створює імпульс, амплітудою від 10 до 100 Вольт, який виробляє високочастотні радіохвилі.

Таким чином, пристрій виробляє імпульси, тривалість яких обчислюється пикосекундами. При цьому, пристрій здатний працювати практично в безперервному режимі, виробляючи 50 мільйонів імпульсів на секунду. Але найголовнішим є те, що виробляються імпульси є одночасно і високочастотними, і високоенергетичними, чого дуже складно досягти за допомогою будь-яких інших методів.

Генератор таких потужних пикосекундных імпульсів має величезний потенціал для його практичного використання в інноваційних методах діагностики та лікування різних захворювань, включаючи і терапію раку. Терагерцових радіохвилі знаходяться між мікрохвильової та інфрачервоної частинами електромагнітного спектру, їх частоти знаходяться в діапазоні від 1 мільярда до 30 трильйонів коливань в секунду, вони не мають іонізуючого характеру і тому абсолютно безпечні для людини. Такі хвилі мають відмітну особливість - вони практично безперешкодно проникають крізь папір, одяг, деревину і навіть будівельний бетон.

Наноустройство, розроблений швейцарськими вченими, може бути виготовлене на поверхні кристала звичайного чіпа або на поверхні гнучкої підкладки. Це, в свою чергу, дозволить використовувати такі пристрої, встановлені на смартфонах або інших переносних приладах, для екологічного моніторингу, експрес-аналізу харчових продуктів і для багато іншого, що принесе людині неоціненну користь.