(PhysOrg.com) -- Australische onderzoekers hebben een van 's werelds kleinste nanodraden ooit ontwikkeld voor de volgende generatie telecommunicatietechnologie, waardoor ze een stap dichter bij de heilige graal van de optica komen – de creatie van een ‘fotonische chip’ die zou leiden tot een snellere, duurzamer internet.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nano-letters , onderzoekers van de Swinburne University of Technology en de Australian National University, beschrijven hoe ze een minuscuul nanodraadje maakten, die 1000 keer dunner is dan een mensenhaar, in een speciaal type glas dat bekend staat als chalcogenide.

Volgens hoofdauteur en Swinburne-promovendus Elisa Nicoletti, dit is een belangrijke stap in de richting van de realisatie van de fotonische chip - het primaire doel van het Center for Ultrahigh bandbreedte Devices for Optical Systems (CUDOS), een landelijk samenwerkingsproject met zes universiteiten en ruim 130 onderzoekers. Het nieuwe resultaat toont het belang aan van de onderzoekssamenwerking die mogelijk wordt gemaakt door het ARC Centre of Excellence-schema.

Bestaande uit talloze kilometers glasvezelkabel, het internet is verbonden door elektronische routers. Echter, deze routers werken op veel lagere snelheden dan de optische kabels, wat het systeem vertraagt. De fotonische chip zou dit probleem oplossen, aandrijven van ultrasnelle telecommunicatienetwerken die informatie overbrengen met de snelheid van het licht.

Maar de wetenschappers zijn er nog niet. De realisatie van de chip zal afhangen van een reeks factoren, inclusief de fabricage van extreem kleine materialen en het vermogen van de onderzoekers om gebruik te maken van een unieke optische eigenschap die bekend staat als het 'niet-lineaire effect'.

Dit is waar de kleine nieuwe nanodraden van het Australische team in het spel komen.

“Om de chip klein te maken, elk onderdeel moet extreem klein zijn, ' zei Nicoletti. "Dus we proberen het altijd een beetje verder te duwen om onze nanostructuren zo klein mogelijk te maken."

Tot nu toe, onderzoekers hebben nanodraden van deze grootte alleen in polymeren kunnen maken, die niet dezelfde unieke eigenschappen hebben als chalcogenideglas.

Chalcogenide vertoont niet-lineariteit, wat betekent dat de optische dichtheid verandert afhankelijk van de toegepaste lichtintensiteit.

“Als je licht met een hoge dichtheid in een optische vezel pompt die is gemaakt van niet-lineair materiaal, je kunt de eigenschappen ervan daadwerkelijk veranderen, en daardoor de manier veranderen waarop ander licht er langs beweegt, " zei Nicoletti:

Het is deze combinatie van minuscule materialen en niet-lineariteit, wat de onderzoekers een stap dichter bij hun uiteindelijke doel heeft gebracht.

Volgens professor Min Gu, die directeur is van Swinburne's Center for Micro-Photonics en leiding geeft aan de Swinburne-tak van CUDOS, het succes van de groep zal niet alleen zorgen voor een veel sneller internet, het zal ook leiden tot een meer duurzame.

“Niet veel mensen beseffen dit, maar internet is een grote energieverbruiker. Er wordt voorspeld dat het in het komende decennium zal tellen voor de helft van het wereldwijde energieverbruik, ' zei hij. "Dus efficiënter maken zal een enorm verschil maken voor onze ecologische voetafdruk."