Projeto do Exército pode melhorar as comunicações militares, impulsionando a tecnologia 5G

Um projeto financiado pelo Exército pode impulsionar as tecnologias 5G e mm-Wave, melhorando as comunicações militares e os equipamentos de detecção.

A Carbonics, Inc., fez uma parceria com a Universidade do Sul da Califórnia para desenvolver uma tecnologia de nanotubos de carbono que, pela primeira vez, alcançou velocidades superiores a 100GHz em aplicações de radiofrequência. O marco eclipsa o desempenho – e a eficiência – do tradicional semicondutor de óxido metálico complementar de radiofrequência, conhecido como tecnologia RF-CMOS, que é onipresente nos eletrônicos de consumo modernos, incluindo telefones celulares.

“Este marco mostra que os nanotubos de carbono, que se acredita serem uma tecnologia promissora de chips de comunicação, podem oferecer”, disse o Dr. Joe Qiu, gerente de programa, estado sólido e eletromagnetismo do Departamento de Pesquisa do Exército. “O próximo passo é escalar essa tecnologia, provando que ela pode funcionar em grandes volumes de fabricação. Por fim, essa tecnologia pode ajudar o Exército a atender às suas necessidades em comunicações, radar, guerra eletrônica e outras aplicações de detecção”.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Electronics .

O trabalho, financiado pela ARO, um elemento do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, faz parte de um Programa de Transferência de Tecnologia para Pequenas Empresas. O programa enfoca estudos de viabilidade que levam à demonstração de protótipo de tecnologia para aplicações específicas.

Por quase duas décadas, os pesquisadores teorizaram que os nanotubos de carbono seriam adequados como uma tecnologia de transistor de alta frequência devido às suas características únicas de transporte de elétrons unidimensionais. O desafio da engenharia foi montar os nanotubos semicondutores de alta pureza em matrizes densamente alinhadas e criar um dispositivo de trabalho a partir do nanomaterial.

A Carbonics, uma start-up apoiada por um empreendimento, e a USC, superaram com sucesso esse desafio. Projeções baseadas no dimensionamento de métricas de dispositivos de nanotubos de carbono único sugerem que a tecnologia pode exceder em muito a tecnologia de RF de primeira linha, Gallium Arsenide.

A Carbonics emprega uma tecnologia de deposição chamada ZEBRA que permite que os nanotubos de carbono sejam densamente alinhados e depositados em uma variedade de substratos de chips, incluindo silício, silício sobre isolante, quartzo e materiais flexíveis. Isso permite que a tecnologia seja diretamente integrada aos circuitos lógicos digitais CMOS tradicionais, superando o problema típico de integração heterogênea.

“Com essa conquista empolgante, está na hora de alavancar nossa tecnologia compatível com CMOS para os mercados de comunicação de defesa 5G e mm-Wave”, disse Kos Galatsis, CEO da Carbonics. “Estamos agora envolvidos em parcerias de licenciamento e transferência de tecnologia com os participantes do setor, enquanto continuamos avançando nessa tecnologia disruptiva de RF”.



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