Was ist ein Nanoradio?
Wenn Zweifel bestehen, dass eine Zukunft der Science-Fiction angebrochen ist, sollten Sie die Herstellung von 10.000 Radios auf einer Haarsträhne in der Größe eines Menschenhaars in Betracht ziehen. Dieses unwahrscheinliche Szenario beschreibt das sehr reale Nanoradio. Als Empfangs- und Sendestruktur besteht es aus einem Kohlenstoffnanoröhrenradio, das zu Fasern gebündelt werden kann. Die Struktur wird im Nanometerbereich erzeugt; Das heißt, in Milliardstel Metern oder in Atomdicken. Für vorhandene Technologien kann das Nanoradio in Telekommunikations- und allgemeinen Elektronikanwendungen sowie in einer Vielzahl möglicher Innovationen eingesetzt werden.
Nanoröhren sind atomare Strukturen, die Fußbällen ähneln, die in Zylinder gezogen werden. Technisch handelt es sich hierbei um Fullerenstrukturen, zu denen das Buckyball- oder das geodätische Strukturmuster gehört. Ein Atom dicke Graphenwände erstrecken sich in Röhren.
Kohlenstoffnanoröhren enden manchmal in einer ähnlichen Buckyball-Struktur. Gitterförmige Kohlenstoffmoleküle werden Fullerene genannt. Diese sind nach Buckminster Fuller, dem Architekturmodellierer und Erfinder der geodätischen Gitterstruktur, benannt. Wie atomdicker Hühnerdraht kann er auch auf viele andere Arten geformt werden; es kann gerollt, in Bändern ausgelegt oder in Nanobud-Feldemitter hineinragen. Kohlenstoffnanoröhren können auf alle Arten von Funkkomponenten funktionieren. Sie können beispielsweise als Antennen, Verstärker, Tuner und Demodulatoren eingesetzt werden.
Herkömmliche Funkgeräte wandeln Funkwellen aus der Luft in elektronischen Strom um. Ein Nanoradio verhält sich jedoch viel eher wie das vibrierende Haar des Innenohrs oder eine Stimmgabel. Mit einem Ende, das in einer Elektrode verwurzelt ist, vibriert das Filament und verändert das elektrische Feld einer Batterie.
Die Nanoröhre vibriert in Harmonie mit einem elektromagnetischen Signal, das im Wesentlichen demoduliert oder verstärkt wird. Je nach technischer Ausführung kann der Schall durch mechanische Vibration oder thermoakustisch erzeugt werden. Nanoröhren können im Gegensatz zu größeren elektronischen Radiosignale ohne externe Schaltkreise, Filter oder Signalprozessoren wiedergeben. und sie sind tausendmal kleiner als Silizium-Chip-Radios.
Wenn man Nanoradio als Lösung nimmt, könnte man sich fragen, wo das Problem liegt. Die Entwicklung von Funkgeräten, die klein genug sind, um die Blutbahn oder den Gehörgang eines Patienten zu belegen, deutet auf viele mögliche zukünftige Innovationen hin. Bekannterweise kann diese Technologie eine große Anzahl von drahtlosen Anwendungen gut bedienen.
Tragbare Elektronikgeräte wie Mobiltelefone, Musikplayer und Headsets sowie Computer und Spieleplattformen können potenziell von diesen mikroskopischen Marconi-Geräten profitieren. Die moderne, verkabelte Welt ist häufig auf die Übertragung von Funk und Mikrowellen zwischen unzähligen Geräten angewiesen. Auf dieser atomaren Skala rückt die Welt um ein Haar näher an ein neues goldenes Zeitalter von Nanoradio heran.