據(jù)加拿大華人網(wǎng)5月24日報(bào)道，美國加州大學(xué)柏克萊分校勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室的華裔教授張翔、助理教授王楓和博士后研究員劉明等組成的團(tuán)隊(duì)，共同研制出全球最小的“石墨烯光學(xué)調(diào)制解調(diào)器”（調(diào)制解調(diào)器俗稱“貓”）。它比頭發(fā)絲還要細(xì)400倍，可高速傳輸信號，有望將網(wǎng)速提高1萬倍，1秒鐘下載1部高清電影指日可待。
　　
　　石墨烯“遭電擊” 變身“光線開關(guān)”
　　
　　2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)教授海姆和諾沃肖洛夫成功分離出石墨烯──全球最薄卻最堅(jiān)硬的納米材料。劉明等人靈機(jī)一動，開始研究用石墨烯制成光學(xué)調(diào)制解調(diào)器。他們發(fā)現(xiàn)，施加不同電壓，石墨烯中電子的能量（費(fèi)米能級）會改變，而石墨烯是否吸收光線也會決定其費(fèi)米能級。當(dāng)施加充足負(fù)電壓時，電子被吸出石墨烯并不再吸收光子，因此，當(dāng)光子通過石墨烯時，石墨烯完全透明，可以“打開”光線。而當(dāng)施加某種正電壓時，電子緊密包裹在一起，同樣無法吸收光子。但是，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓在某個臨界點(diǎn)時，電子可以阻止光子通過，從而“關(guān)閉”光線。于是，石墨烯便有了打開或關(guān)閉光線的能力，可以充當(dāng)調(diào)制解調(diào)器。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)傳輸極高速高清電影瞬間下
　　
　　在柏克萊大學(xué)做博士后的劉明表示，調(diào)制解調(diào)器用于調(diào)節(jié)光束開關(guān)，把電子信號轉(zhuǎn)化成光學(xué)信號，傳輸數(shù)字信息。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)傳輸以銅導(dǎo)線為主，已到瓶頸階段。科學(xué)家都在研究用光來傳輸信息，但現(xiàn)有的光學(xué)調(diào)制解調(diào)器不是成本太高就是體積太大，還會對溫度過于敏感。該團(tuán)隊(duì)制造的石墨烯調(diào)制器，傳輸速度達(dá)1GHz，理論上可達(dá) 500GHz。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到如此高速時，可更快捷分享視頻信息，把一部高清電影下載到手機(jī)只需1秒鐘。
　　
　　將光學(xué)調(diào)制解調(diào)器嵌入CPU之中
　　
　　石墨烯調(diào)制解調(diào)器具有兩大優(yōu)勢，一是價廉物美，二是體積小。目前市場上的光學(xué)調(diào)制解調(diào)器5250美元一個，約合人民幣3.4萬元，而石墨烯調(diào)制解調(diào)器只需幾美元。它的個頭卻比頭發(fā)絲還要細(xì)400倍，可以與計(jì)算機(jī)的任何器件相結(jié)合，最終可以把它集成到中央處理器（CPU）中。
　　
　　來源：中國科普網(wǎng)