Een flexibele detector voor terahertz-frequenties (1000 gigahertz) is ontwikkeld door Chalmers-onderzoekers met behulp van grafeentransistors op plastic substraten. Het is de eerste in zijn soort, en kan het gebruik van terahertz-technologie uitbreiden tot toepassingen die flexibele elektronica vereisen, zoals draadloze sensornetwerken en draagbare technologie. De resultaten worden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

Terahertz-straling heeft een breed scala aan toepassingen en kan in alles voorkomen, van radioastronomie tot geneeskunde. De term verwijst naar de elektromagnetische golven waarvan de frequenties variëren van 100 gigahertz tot 10 terahertz. De vraag naar hogere bandbreedte in draadloze communicatie en weergave voor beveiligingstoepassingen heeft geleid tot geïntensiveerd onderzoek naar systemen en componenten die bedoeld zijn voor terahertz-frequenties.

Een uitdaging is lange tijd geweest om laag gewicht en goedkope toepassingen mogelijk te maken. Echter, vooruitgang in de polymeertechnologie heeft de ontwikkeling van flexibele elektronica bevorderd en de productie van hoogfrequente eenheden op flexibele substraten mogelijk gemaakt.

Nutsvoorzieningen, Chalmers-onderzoekers Xinxin Yang, Andrei Vorobiev, Andrej Generalov, Michael A. Andersson en Jan Stake hebben de eerste mechanisch flexibele en op grafeen gebaseerde terahertz-detector in zijn soort ontwikkeld. Dus, de weg vrijmaakt voor flexibele terahertz-elektronica.

De detector heeft unieke eigenschappen. Op kamertemperatuur, het detecteert signalen in het frequentiebereik van 330 tot 500 gigahertz. Het is doorschijnend en flexibel, en staat open voor een verscheidenheid aan toepassingen. De techniek kan worden gebruikt voor beeldvorming in het terahertz-gebied (THz-camera), maar ook voor het identificeren van verschillende stoffen (sensor). Het kan ook nuttig zijn in de gezondheidszorg, waar terahertz-golven kunnen worden gebruikt om kanker op te sporen. Andere gebieden waar de detector kan worden gebruikt, zijn beeldsensoren voor voertuigen of voor draadloze communicatie.

De unieke elektronische eigenschappen van grafeen, gecombineerd met zijn flexibele karakter, maak er een veelbelovend materiaal van om te integreren in plastic en stof, iets dat belangrijke bouwstenen zullen zijn in een toekomstige onderling verbonden wereld. Grafeenelektronica maakt nieuwe toepassingen mogelijk voor, onder andere, alledaagse voorwerpen, die gewoonlijk het internet der dingen worden genoemd.

De detector toont de concrete mogelijkheden van grafeen, een materiaal dat elektrische stroom buitengewoon goed geleidt. Het is een eigenschap die grafeen tot een aantrekkelijke bouwsteen in snelle elektronica maakt. Het werk van de Chalmers-onderzoekers is daarom een ​​belangrijke stap voorwaarts voor grafeen in het terahertz-gebied, en een doorbraak voor hoogwaardige en goedkope flexibele terahertz-technologie.

De detector trok onlangs de aandacht op de EU Tallinn Digital Summit, waar verschillende belangrijke technologische innovaties te zien waren die mogelijk werden gemaakt door grafeen en aanverwante materialen. Op de top, EU-staatshoofden en regeringsleiders kwamen bijeen om digitale innovatie en de digitale toekomst van Europa te bespreken. Het vlaggenschip focus was om te laten zien welke rol grafeen kan spelen.