بخشِ نانو _ میکرو آنتن ها و نانو امواج اِلکترومغناطیسی(Nano _ Micro Anntena)
تفاوت بین آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک (سرعت موج در نانو لوله ها حدود یکصد برابر کمتر از سرعت نور می باشد)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : بسیاری از ویژگی ها رفتاری بسیار متفاوت را برای آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک ایجاد می نمایند.تفاوت اصلی در این است که توزیع جریان متناوب است با طول موجی که 100 برابر کوچکتر از طول موج فضای آزاد برای فرکانس حرارتی مشخصی می باشد طول موج توزیع جریان به سرعت موج در آن مود وابسته است.
تفاوت اصلی بین آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک اگر سرعت موج همان سرعت نور باشد، طول موج توزیع جریان عبارتست از طول موج امواج الکترومفناطیسی در فضای آزاد. از طرف دیگر سرعت موج در نانو لوله ها حدود یکصد برابر کمتر از سرعت نور می باشد. این به آن دلیل است که در تئوری مدار، سرعت موج برابر با معکوس ریشه دوم ظرفیت خازنی در واحد طول ضرب در ظرفیت القایی در واحد طول می باشد.
شبکه نانو دارای پتانسیلهای ارتباطی و پردازشی بیشتری است که غلبه بر محدودیتهای دستگاه نانو مستقل از طریق همکاری دستگاههای نانو را دارد. یکی از مسائلی که در تکنولوژی نانو هنوز به خوبی حل نشده است اینست که چگونه ارتباط الکتریکی بین تجهیزات نانو الکترونیکی و دنیای ماکروسکپی برقرار گردد بدون آنکه قابلیت های این عناصر نانو را از دست بدهیم. یکی از این حوزه ها و کارکردهای جدید فناوری نانو، نانو آنتن ها می باشند که در حوزه های مختلفی از جمله نانو سنسورها، نانو شبکه های ارتباطی، تولید انرژی الکتریکی و سایر موضوعات مشابه کاربرد داشته و به عنوان یکی از زمینه های روز توسعه فناوری نانو مطرح می باشند. در مقایاس نانو، آنتن های با مبنای گرافن برای انتقال امواج EM مورد استفاده قرار می گیرند. گرافن عبارتست از صفحه ای بسیار باریک تک اتمی از اتمهای محدود شده ی کربن که روی یک شبکه کریستالی قرار گرفته اند. با توجه به ابعاد بسیار پایین نانو سنسور ها، نانو آنتن ها برای اینکه قابل استفاده باشند لازم است که فرکانس کاری بسیار بالا باشد. هرچند استفاده از گرافن تا حد زیادی به حل این مشکل کمک می کند.با توجه به توسعه تکنولوژی ساخت تجهیزات در ابعاد نانو، امکان ساخت نانو آنتن ها و استفاده از آنها در کاربردهای مختلف، فراهم گردیده است.ارتباط بین دستگاههای نانو یک چالش اساسی است که مربوط به توسعه نانو آنتن ها و گیرنده های الکترومغناطیسی مربوطه است. کاهش اندازه آنتن سنتی به صد ها نانو متر منجر به فرکانس عملکردهای بسیار بالا میشود . در فرکانس های باند THz ، پهنای باند بسیار بزرگ موجود منجر به از بین رفتن مسیر بسیار بالاتر از باندهای فرکانس پایین تر میشود .نانو آنتن را می توان از مواد فلزی مانند نقره ، آلومینیوم، کروم ، طلا و مس تهیه کرد و یا می توان از مواد جدید مانند CNTs و گرافن تهیه کرد ، که انتخابی جذاب برای آنتن های نانو است. اینکه با استفاده از گرافن برای ساخت آنتنها می توان اندازه و محدودیت های ارتباطی را برطرف کرد.علاوه بر این ، فرکانس رزونانس نانو آنتن ها بر اساس گرافن می تواند تا دو مرتبه بزرگتر از آنتن های نانو آنتن های ساخته شده با سایر مواد باشد.
نتیجه گیری :
بسیاری از ویژگی ها رفتاری بسیار متفاوت را برای آنتن های نانو لوله ای نسبت به آنتن های کالسیک ایجاد می نمایند.تفاوت اصلی در این است که توزیع جریان متناوب است با طول موجی که 100 برابر کوچکتر از طول موج فضای آزاد برای فرکانس حرارتی مشخصی می باشد طول موج توزیع جریان به سرعت موج در آن مود وابسته است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک