Wat is een Nanoradio?
Als er enige twijfel bestaat dat er een sciencefiction-toekomst is aangebroken, overweeg dan de productie van 10.000 radio's op een streng zo groot als een mensenhaar. Dit onwaarschijnlijke scenario beschrijft de zeer echte nanoradio. Een ontvangende en zendende structuur, het bestaat uit een koolstof nanobuisradio die in vezels kan worden gebundeld. De structuur is gemaakt op nanometerschaal; dat wil zeggen, in miljardsten van een meter, of in atoomdiktes. Voor bestaande technologieën kan de nanoradio werken in telecommunicatie- en gangbare elektronische toepassingen, evenals een groot aantal mogelijke innovaties.
Nanobuisjes zijn atomaire structuren die lijken op voetballen die in cilinders zijn getrokken. Technisch gezien zijn dit fullereenstructuren die het buckyball of geodetische structuurpatroon omvatten. Grafeenwanden, een enkel atoom dik, strekken zich uit in buizen.
Koolstof nanobuisjes kunnen soms eindigen in een vergelijkbare buckyball-structuur. Rooster-koolstofmoleculen worden fullerenen genoemd; deze zijn zo genoemd naar Buckminster Fuller, de architecturale modeler en uitvinder van de geodetische roosterstructuur. Net als atoom-dikke kippengaas kan het ook op veel andere manieren worden gevormd; het kan worden opgerold, in linten worden gelegd of uitsteken in nanobud-veldzenders. Nanobuisjes van koolstof kunnen op alle manieren van radiocomponenten functioneren. Ze kunnen bijvoorbeeld werken als antennes, versterkers, tuners en demodulatoren.
Traditionele radio's vertalen radiogolven in de lucht in elektronische stroom. Een nanoradio gedraagt zich echter veel meer als het trillende haar van het binnenoor of een stemvork. Met één uiteinde geworteld in een elektrode trilt de gloeidraad, waardoor het elektrische veld van een batterij verandert.
De nanobuis trilt in harmonie met een elektromagnetisch signaal, dat in wezen wordt gedemoduleerd of versterkt. Afhankelijk van het technische ontwerp kan geluid worden geproduceerd door mechanische trillingen of thermo-akoestisch. Nanobuisjes kunnen signalen afspelen zonder externe circuits, filters of signaalprocessors, in tegenstelling tot grotere elektronische radio's; en ze zijn duizend keer kleiner dan siliciumchipradio's.
Met nanoradio als een oplossing, zou je je kunnen afvragen wat het probleem was. De ontwikkeling van radioapparatuur die klein genoeg is om de bloedbaan of gehoorgang van een patiënt in te nemen, suggereert veel mogelijke toekomstige innovaties. Bekender is dat deze technologie een groot aantal draadloze toepassingen goed kan bedienen.
Draagbare elektronica zoals mobiele telefoons, muziekspelers en headsets, evenals computers en spelplatforms, kunnen allemaal profiteren van deze microscopische Marconi-apparaten. De moderne, bedrade wereld vertrouwt vaak op de overdracht van radio en magnetrons tussen talloze apparaten. Op deze atomaire schaal beweegt de wereld haar naar een nieuw gouden tijdperk van nanoradio.