Український телекомунікаційний портал

<р>Вчені зробили важливий крок до створення майбутніх бездротових мереж, розробивши надтонке покриття з вуглецевих нанотрубок, яке здатне ефективно керувати електромагнітним випромінюванням. Ця технологія може не лише значно підвищити продуктивність 6G-зв’язку, а й відкрити нові можливості у медицині та системах захисту.



<р>Дослідження провели фахівці Skоltесh спільно з колегами з КТН Rоyаl Іnstіtutе оf Тесhnоlоgy. Результати роботи опубліковані в журналі <а hrеf="httрs://www.nаturе.соm/аrtісlеs/s41467-025-66559-1" tаrgеt="_blаnk" rеl="nоrеfеrrеr nоореnеr">Nаturе Соmmunісаtіоns.

Чому терагерцові хвилі такі важливі

<р>Ключ до нової технології — це здатність працювати з терагерцовим випромінюванням. Воно знаходиться між інфрачервоним світлом і мікрохвилями та вважається одним із найперспективніших діапазонів для майбутніх мереж 6G.



<р>Саме в цьому спектрі можна передавати величезні обсяги даних із надвисокою швидкістю. Однак є проблема: такі хвилі складно контролювати — вони легко розсіюються та створюють перешкоди.

“Чорна фарба” для сигналів

<р>Нове покриття працює як своєрідна “чорна фарба” для електромагнітних хвиль. Воно буквально поглинає терагерцове випромінювання, не даючи йому поширюватися в небажаних напрямках.



<р>Основою матеріалу є одностінні вуглецеві нанотрубки — надзвичайно тонкі структури з унікальними електричними та оптичними властивостями. Товщина плівки може становити лише кілька десятків нанометрів, але навіть цього достатньо, щоб майже повністю “погасити” сигнал.



<р>Покриття наноситься методом аерозольного хімічного осадження з парової фази. Такий підхід дозволяє швидко створювати тонкі та рівномірні шари, які легко інтегруються в сучасні фотонні системи.

Як це допоможе 6G

<р>Одна з головних проблем у складних електронних системах — це взаємні перешкоди сигналів. У фотонних мікросхемах сигнали передаються через спеціальні канали — хвилеводи. Якщо хвиля “витікає” за межі такого каналу, виникають втрати та спотворення.



<р>Нове нанопокриття дозволяє утримувати сигнал всередині хвилеводу, одночасно захищаючи його від зовнішніх завад. Це означає стабільніший зв’язок, вищу швидкість передачі даних і кращу енергоефективність — ключові вимоги для мереж 6G.



<р>Під час експериментів вчені перевірили плівки товщиною від 2 до 53 нанометрів. Найтовстіші зразки показали рекордну здатність до поглинання — сигнал майже повністю зникав навіть для дуже чутливих приладів.

Більше, ніж просто зв’язок

<р>Попри очевидний потенціал для телекомунікацій, застосування технології не обмежується лише 6G. Вона може стати основою для ефективного електромагнітного екранування.



<р>Наприклад, такі покриття можуть використовуватися для ізоляції приміщень або будівель від небажаних сигналів, пропускаючи лише певні частоти. Це може бути корисним у спеціальних об’єктах, де важлива контрольована передача інформації.



<р>Ще один перспективний напрям — медицина. Терагерцове випромінювання розглядається як потенційно безпечніша альтернатива рентгенівським променям для діагностики. Але навіть у цьому випадку важливо точно контролювати зону впливу. Нанопокриття дозволяє “локалізувати” хвилі, зменшуючи небажане опромінення та захищаючи медичний персонал.

Крок до технологій майбутнього

<р>Розробка демонструє, як матеріали нового покоління можуть змінювати підходи до роботи з електромагнітними хвилями. Вуглецеві нанотрубки в цьому випадку виступають не просто як компонент, а як універсальний інструмент для керування сигналами.



<р>У перспективі це може допомогти створити нові покоління пристроїв — від надшвидкісних систем зв’язку до точних медичних сенсорів. І хоча 6G ще тільки формується, такі технології вже сьогодні закладають основу для його майбутнього.