Qu'est-ce qu'une nanoradio?
En cas de doute sur l’avenir de la science-fiction, envisagez la fabrication de 10 000 radios sur une mèche de la taille d’un cheveu humain. Ce scénario improbable décrit la nanoradio très réelle. Structure de réception et de transmission, elle consiste en une radio à 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 épaisseur d'atome. Pour les technologies existantes, la nanoradio peut fonctionner dans les applications de télécommunications et d'électronique courantes, ainsi que dans une multitude d'innovations possibles.
Les nanotubes sont des structures atomiques qui ressemblent à des ballons de football dessinés en cylindres. Techniquement, ce sont des structures de fullerènes qui incluent le modèle structurel buckyball ou géodésique. Des parois de graphène d'un seul atome d'épaisseur s'étendent dans des tubes.
Les nanotubes de carbone peuvent parfois aboutir à une structure buckyball similaire. Les molécules de carbone cristallisées sont appelées fullerènes; ceux-ci sont ainsi nommés d'après Buckminster Fuller, le modélisateur architectural et inventeur de la structure géodésique en treillis. Comme un fil de poulet d'épaisseur atomique, il peut également être formé de nombreuses autres manières; il peut être enroulé, disposé en rubans ou en 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 se comporte toutefois beaucoup plus comme un cheveu vibrant de l’oreille interne ou un diapason. Avec une extrémité enracinée dans une électrode, le filament vibre, modifiant le champ électrique de la batterie.
Le nanotube vibre en harmonie avec un signal électromagnétique, essentiellement démodulé ou amplifié. Selon la conception technique, le son peut être produit par vibration mécanique ou thermoacoustique. Les nanotubes peuvent reproduire des signaux sans circuits externes, filtres ou processeurs de signal, contrairement aux radios électroniques plus grandes; et ils sont mille fois plus petits 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 le flux sanguin ou le conduit auditif d'un patient suggère de nombreuses innovations futures. De manière plus familière, un grand nombre d'applications sans fil peuvent être bien desservies par cette technologie.
Les appareils électroniques portables tels que les téléphones cellulaires, les lecteurs de musique et les casques d'écoute, ainsi que les ordinateurs et les plates-formes de jeux, peuvent potentiellement bénéficier de ces dispositifs microscopiques Marconi. Le monde câblé moderne 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 nouvel âge d'or du nanoradio.