Qual è il futuro del grafene e del 5G?


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Al Mobile World Congress di febbraio, tenutosi a Barcellona, Spagna, la stretta connessione tra grafene e tecnologia 5G è stata una delle principali fonti di attrazione.

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Entrambi sono stati presenti in modo prominente nelle notizie di recente come meraviglie della new-age, quindi è naturale che i due a un certo punto uniscano le forze per produrre alcune capacità davvero notevoli. Quel momento sembra essere in un futuro molto prossimo, dato che è in corso una considerevole ricerca sui modi in cui i due potrebbero sostenersi a vicenda per un beneficio reciproco.

Il grafene monostrato è disponibile in commercio solo da circa un decennio, ma ha già avuto un forte impatto nei settori della fotosensibilità ad alta velocità, applicazioni agricole, fotorivelatori flessibili, diagnostica medica e processi di purificazione dell'acqua. Il 5G, naturalmente, è stato salutato come il futuro delle comunicazioni per diversi anni, ed è considerato la tecnologia abilitante sia per la VR che per l'AR.

Alcune delle ricerche in corso sono state legate alla ricerca di modi che il grafene monostrato super-conduttivo e flessibile potrebbe essere utilizzato per supportare le esigenze della tecnologia 5G, per aiutare finalmente a raggiungere la svolta di cui ha bisogno.

 

Grafene e tecnologia 5G insieme

La tecnologia 5G non può essere semplicemente scalata dalla tecnologia precedente per soddisfare le richieste di comunicazioni ad alta velocità del futuro - ha bisogno di una tecnologia abilitante. Inserisci il grafene monostrato. Alla fine del 2017, un team di ricerca della Chalmers University in Svezia aveva sviluppato un metodo per combinare la flessibilità del grafene con il rilevamento dei terahertz in modo da rendere possibile la connessione dell'Internet delle cose (IoT), attraverso le tecnologie ad alta larghezza di banda disponibili nel 5G.

Un altro gruppo di ricercatori composto da specialisti dell'Università italiana e aziende commerciali, ha prodotto un dispositivo flessibile a microonde per le comunicazioni che ha applicazioni per il Wi-Fi, e che può essere utilizzato anche nelle tecnologie a onde millimetriche (mmWave). E perché è importante? È universalmente riconosciuto che il vero futuro della tecnologia 5G sta in questa tecnologia a onde millimetriche.

Attualmente alcuni dei componenti ad alta frequenza del 5G sono realizzati con la tecnologia dell'arseniuro di gallio, ma questo è molto costoso, ed è stato uno dei fattori che hanno rallentato lo sviluppo del 5G. Il grafene può essere prodotto in modo molto più economico, e la sua qualità è almeno paragonabile e spesso superiore all'arseniuro di gallio. L'unica cosa che ostacola il passaggio dall'arseniuro di gallio al grafene è l'immaturità della catena di approvvigionamento del grafene - questa è una tecnologia che ha appena 10 anni, e non ci sono molti produttori in grado di fornire componenti nella quantità che sarebbe necessaria.

Il futuro del grafene

La versatilità del grafene diventerà sempre più evidente nei prossimi anni, in quanto il grafene sarà utilizzato nella fabbricazione di una vasta gamma di prodotti superiori come le membrane per la desalinizzazione dell'acqua, i dispositivi diagnostici medici, i display smartphone, l'elettronica estensibile, le celle solari avanzate e altri. Il grafene è chiaramente l'onda del futuro, e sarà affascinante osservare il suo continuo sviluppo.

Grolltex è il produttore di grafene più avanzato degli Stati Uniti. Attraverso metodi di trasferimento e lavorazione brevettati, siamo in grado di produrre grafene a strato singolo a una struttura di costo mai conosciuta prima. Attualmente ci sono più di 15.000 prodotti in attesa di brevetto basati sulla tecnologia del grafene, e questo numero crescerà sicuramente nei prossimi anni.