Was ist die Zukunft von Graphen und 5G?


5G e1639747613241

Auf dem Mobile World Congress, der im Februar in Barcelona, Spanien, stattfand, war die enge Verbindung zwischen Graphen und der 5G-Technologie eine der Hauptattraktionen.

Monolayer-Graphen

Beide sind in letzter Zeit als New-Age-Wunder in den Nachrichten aufgetaucht, so dass es nur natürlich ist, dass die beiden irgendwann ihre Kräfte bündeln, um einige wirklich bemerkenswerte Fähigkeiten zu entwickeln. Dieser Zeitpunkt scheint in naher Zukunft zu sein, denn es wird bereits intensiv daran geforscht, wie sich die beiden zum gegenseitigen Nutzen gegenseitig unterstützen können.

Monolayer-Graphen ist erst seit etwa zehn Jahren kommerziell verfügbar, aber es hat bereits einen starken Einfluss in den Bereichen Hochgeschwindigkeits-Lichtempfindlichkeit, landwirtschaftliche Anwendungen, flexible Photodetektoren, medizinische Diagnostik und Wasserreinigungsverfahren. 5G wird seit einigen Jahren als die Zukunft der Kommunikation gepriesen und gilt als Grundlagentechnologie sowohl für VR als auch für AR.

Ein Teil der laufenden Forschungsarbeiten befasst sich mit der Frage, wie superleitfähiges, flexibles Monolayer-Graphen für die Anforderungen der 5G-Technologie eingesetzt werden kann, um ihr endlich zum Durchbruch zu verhelfen.

 

Graphen und 5G-Technologie in Kombination

Die 5G-Technologie kann nicht einfach von der bisherigen Technologie aufwärts skaliert werden, um die Anforderungen der Hochgeschwindigkeitskommunikation der Zukunft zu erfüllen - sie benötigt eine Grundlagentechnologie. Hier kommt Monolayer-Graphen ins Spiel. Ende 2017 hat ein Forschungsteam der Chalmers University in Schweden eine Methode entwickelt, die die Flexibilität von Graphen mit der Terahertz-Detektion kombiniert, um das Internet der Dinge (IoT) über die in 5G verfügbaren Technologien mit hoher Bandbreite zu verbinden.

Eine andere Gruppe von Forschern, die sich aus Fachleuten der italienischen Universität und kommerziellen Unternehmen zusammensetzt, hat ein flexibles Mikrowellengerät für die Kommunikation entwickelt, das für Wi-Fi geeignet ist und auch in Millimeterwellen-Technologien (mmWave) eingesetzt werden kann. Und warum ist das wichtig? Es ist allgemein anerkannt, dass die wahre Zukunft der 5G-Technologie in dieser Millimeterwellentechnologie liegt.

Derzeit werden einige der 5G-Hochfrequenzkomponenten mit der Galliumarsenid-Technologie hergestellt, die jedoch sehr kostspielig ist und einer der Faktoren war, die die Entwicklung von 5G verlangsamt haben. Graphen kann viel kostengünstiger hergestellt werden, und seine Qualität ist mindestens vergleichbar und oft besser als die von Galliumarsenid. Das Einzige, was den Wechsel von Galliumarsenid zu Graphen behindert, ist die Unausgereiftheit der Graphen-Lieferkette - diese Technologie ist gerade einmal zehn Jahre alt, und es gibt nicht viele Hersteller, die in der Lage wären, Komponenten in der benötigten Menge zu liefern.

Die Zukunft von Graphen

Die Vielseitigkeit von Graphen wird in den nächsten Jahren immer deutlicher zutage treten, da Graphen bei der Herstellung einer breiten Palette von hochwertigen Produkten wie Wasserentsalzungsmembranen, medizinischen Diagnosegeräten, smartphone-Displays, dehnbarer Elektronik, fortschrittlichen Solarzellen und anderen verwendet werden wird. Graphen ist eindeutig die Welle der Zukunft, und es wird faszinierend sein, seine weitere Entwicklung zu beobachten.

Grolltex ist der fortschrittlichste Graphenhersteller in den USA. Durch patentierte Transfer- und Verarbeitungsmethoden sind wir in der Lage, einlagiges Graphen zu einer bisher nicht gekannten Kostenstruktur herzustellen. Derzeit gibt es mehr als 15.000 zum Patent angemeldete Produkte, die auf der Graphen-Technologie basieren, und diese Zahl wird in den kommenden Jahren mit Sicherheit noch steigen.