Un nuevo enfoque de la electr\u00f3nica con ingenier\u00eda de metaestructuras a escala microsc\u00f3pica de onda acerca dispositivos ultra-r\u00e1pidos con aplicaciones en comunicaciones 6G y m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n
Hasta ahora, la capacidad de hacer m\u00e1s r\u00e1pidos los dispositivos electr\u00f3nicos se reduc\u00eda a un simple principio: reducir la escala de los transistores y otros componentes. Pero este enfoque est\u00e1 llegando a su l\u00edmite, ya que las ventajas de la reducci\u00f3n de tama\u00f1o se ven contrarrestadas por efectos perjudiciales como la resistencia y la disminuci\u00f3n de la potencia de salida.<\/p>\n
Elison Matioli, del Laboratorio de Investigaci\u00f3n en Electr\u00f3nica de Potencia y Banda Ancha (POWERlab) de la Escuela de Ingenier\u00eda de la EPFL (Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Zurich), explica que una mayor miniaturizaci\u00f3n no es, por tanto, una soluci\u00f3n viable para mejorar el rendimiento de la electr\u00f3nica.<\/p>\n
\u00abAparecen nuevos art\u00edculos que describen dispositivos cada vez m\u00e1s peque\u00f1os, pero en el caso de los materiales fabricados con nitruro de galio, los mejores dispositivos en t\u00e9rminos de frecuencia ya se publicaron hace unos a\u00f1os\u00bb, afirma en un comunicado. \u00abDespu\u00e9s de eso, realmente no hay nada mejor, porque a medida que se reduce el tama\u00f1o del dispositivo, nos enfrentamos a limitaciones fundamentales. Esto es as\u00ed independientemente del material utilizado\u00bb.<\/p>\n
En respuesta a este reto, Matioli y el estudiante de doctorado Mohammad Samizadeh Nikoo idearon un nuevo enfoque de la electr\u00f3nica que podr\u00eda superar estas limitaciones y permitir una nueva clase de dispositivos de terahercios. En lugar de encoger el dispositivo, lo reorganizaron, sobre todo grabando contactos con patrones llamados metaestructuras a distancias inferiores a la longitud de onda en un semiconductor de nitruro de galio y nitruro de indio y galio. Estas metaestructuras permiten controlar los campos el\u00e9ctricos en el interior del dispositivo, con lo que se obtienen propiedades extraordinarias que no se dan en la naturaleza.<\/p>\n
Lo m\u00e1s importante es que el dispositivo puede funcionar a frecuencias electromagn\u00e9ticas en la gama de los terahercios (entre 0,3 y 30 THz), mucho m\u00e1s r\u00e1pidas que las ondas de gigahercios utilizadas en la electr\u00f3nica actual. Por tanto, pueden transportar cantidades mucho mayores de informaci\u00f3n para una se\u00f1al o un periodo determinados, lo que les confiere un gran potencial para aplicaciones en comunicaciones 6G y m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n
\u00abHemos descubierto que la manipulaci\u00f3n de los campos de radiofrecuencia a escala microsc\u00f3pica puede aumentar significativamente el rendimiento de los dispositivos electr\u00f3nicos sin tener que recurrir a reducciones de escala agresivas\u00bb, explica Samizadeh Nikoo, primer autor de un art\u00edculo sobre este avance publicado en la revista Nature.<\/p>\n
R\u00e9cord de altas frecuencias, r\u00e9cord de baja resistencia<\/strong><\/p>\n Dado que las frecuencias de terahercios son demasiado r\u00e1pidas para la electr\u00f3nica actual y demasiado lentas para las aplicaciones \u00f3pticas, esta gama suele denominarse \u00abbrecha de terahercios\u00bb.<\/p>\n Utilizar metaestructuras de sub-longitud de onda para modular las ondas de terahercios es una t\u00e9cnica que procede del mundo de la \u00f3ptica. Pero el m\u00e9todo del POWERlab permite un grado de control electr\u00f3nico sin precedentes, a diferencia del enfoque \u00f3ptico consistente en proyectar un haz de luz externo sobre un patr\u00f3n ya existente.<\/p>\n \u00abEn nuestro enfoque basado en la electr\u00f3nica, la capacidad de controlar las radiofrecuencias inducidas procede de la combinaci\u00f3n de los contactos con patrones de sub-longitud de onda, m\u00e1s el control del canal electr\u00f3nico con voltaje aplicado. Esto significa que podemos cambiar el efecto colectivo dentro del metadispositivo induciendo electrones (o no)\u00bb, afirma Matioli.<\/p>\n Mientras que los dispositivos m\u00e1s avanzados del mercado actual pueden alcanzar frecuencias de hasta 2 THz, los metadispositivos del POWERlab pueden llegar a los 20 THz. Del mismo modo, los dispositivos actuales que funcionan cerca del rango de los terahercios tienden a averiarse con tensiones inferiores a 2 voltios, mientras que los metadispositivos pueden soportar m\u00e1s de 20 voltios. Esto permite la transmisi\u00f3n y modulaci\u00f3n de se\u00f1ales de terahercios con mucha m\u00e1s potencia y frecuencia de lo que es posible actualmente.<\/p>\n Como explica Samizadeh Nikoo, modular ondas de terahercios es crucial para el futuro de las telecomunicaciones, ya que las crecientes necesidades de datos de tecnolog\u00edas como los veh\u00edculos aut\u00f3nomos y las comunicaciones m\u00f3viles 6G est\u00e1n alcanzando r\u00e1pidamente los l\u00edmites de los dispositivos actuales. Los metadispositivos electr\u00f3nicos desarrollados en el POWERlab podr\u00edan sentar las bases de la electr\u00f3nica integrada de terahercios al producir chips compactos de alta frecuencia que ya pueden utilizarse, por ejemplo, en los tel\u00e9fonos inteligentes.<\/p>\n Transmisi\u00f3n de datos de hasta 100 gigabits por segundo<\/strong><\/p>\n \u00abEsta nueva tecnolog\u00eda podr\u00eda cambiar el futuro de las comunicaciones de ultra alta velocidad, ya que es compatible con los procesos existentes en la fabricaci\u00f3n de semiconductores. Hemos demostrado la transmisi\u00f3n de datos de hasta 100 gigabits por segundo a frecuencias de terahercios, lo que ya es 10 veces superior a lo que tenemos hoy con 5G\u00bb, afirma Samizadeh Nikoo.<\/p>\n Para aprovechar plenamente el potencial de este enfoque, Matioli afirma que el siguiente paso es desarrollar otros componentes electr\u00f3nicos listos para su integraci\u00f3n en circuitos de terahercios.<\/p>\n \u00abLa electr\u00f3nica de terahercios integrada es la pr\u00f3xima frontera para un futuro conectado. Pero nuestros metadispositivos electr\u00f3nicos son s\u00f3lo un componente. Tenemos que desarrollar otros componentes integrados de terahercios para aprovechar plenamente el potencial de esta tecnolog\u00eda. Esa es nuestra visi\u00f3n y nuestro objetivo\u00bb.<\/p>\n Fuente: europapress.es<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un nuevo enfoque de la electr\u00f3nica con ingenier\u00eda de metaestructuras a escala microsc\u00f3pica de onda acerca dispositivos ultra-r\u00e1pidos con aplicaciones en comunicaciones 6G y m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":28463,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[407],"tags":[],"class_list":["post-28462","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-5g"],"yoast_head":"\n