Một nhóm các kỹ sư đến từ Đại Học Columbia đã tạo ra một hệ thống cơ khí kích thước nano với khả năng tạo ra tín hiệu radio FM. Hay nói một cách khác, họ đã xây dựng thành công máy phát radio FM nhỏ nhất thế giới (tinh đến thời điểm hiện tại).
Sử dụng graphene (một lớp đơn nguyên tử của carbon – vật liệu khá nổi tiếng hiện nay nhờ sức bền và các thuộc tính về điện ưu việt), nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Giáo Sư Jame Hone và Giáo Sư Kenneth Shepard đã tạo ra phiên bản nano của một thiết bị điện, vốn được biết đến với tên gọi Bộ Dao Động Kiểm Soát Điện Áp (Voltage Controlled Oscillator-VCO).
Giáo Sư Hone cho biết “ đến nay, có thể nói thiết bị này là hệ thống nhỏ nhất có khả năng tạo ra sóng FM”.
Cũng giống như các thiết bị VCO khác với khả năng tạo ra tín hiệu FM (frequency modulated – tạm dịch tần số điều biến), thiết bị của Hone và nhóm của ông cũng có thể tạo ra tín hiệu ở tần số 100MHz, trong dải tần của sóng vô tuyến FM (từ 87.7 dến 108MHz).
Để trình diễn khả năng của thiết bị, nhóm nghiên cứu đã phát tín hiệu âm nhạc tấn số thấp từ graphene ( 1 giây của bài hát Gangnam Style), sau đó sử dụng một đầu thu radio FM thông thường để phát lại.
Nghiên cứu này được xem như một bước tiến mới trong việc làm giảm kích thước của thiết bị sử dụng sóng vô tuyến (radio)- từng được chứng minh là còn khó thu nhỏ hơn cả các mạch điện. Những thành phần “off-chip” (tạm dịch: nằm ngoài vi điều khiển) thường chiếm rất nhiều không gian cũng như tiêu thụ nhiều năng lượng điện. Thêm vào đó, phần lớn các thành phần đều khó điều chỉnh tần số, vậy nên để có thể phủ sóng một khoảng tần số lớn đồng nghĩa với việc cần sử dụng nhiều phiên bản khác nhau của chúng.
Giáo Sư Hone cũng nhấn mạnh rằng vẫn còn cần một thời gian dài nữa để công nghệ này có thể được ứng dụng vào sản phẩm thương mại. Tuy nhiên, đây vẫn là một bước tiến quan trong trong việc cải tiến xử lý tín hiệu không dây và có tiềm năng rất lớn ứng dụng trong điện thoại di động có thiết kế siêu mỏng (ultrathin). Ông cho biết “Thiết bị của chúng tôi nhỏ hơn bất kỳ thiết bị nguồn phát tín hiệu vô tuyến nào và có thể đặt tích hợp vào trong vi xử lý dễ dàng.
Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nature Nanotechnology.
Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link luận văn:
C. Chen, S. Lee, et.al, “Graphene mechanical osciallators with tunable frequency”, Nature Nanotechnology, Nature Publishing Group, Nov 2013.
