Терагерцовое покрытие из нанотрубок.
Исследователи из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) совместно с коллегами из Королевского технологического института KTH (Стокгольм) представили новый материал на основе углеродных нанотрубок, предназначенный для работы в терагерцовом диапазоне. Результаты опубликованы в 2026 году.
Техническая проблема
Терагерцовое излучение (частоты 0,1–10 ТГц) перспективно для систем связи следующего поколения (6G) и для медицинской диагностики. Однако при распространении сигнала в этом диапазоне возникают потери из-за поглощения атмосферными газами и рассеяния на поверхностях. Кроме того, компоненты терагерцовых устройств требуют материалов с определёнными диэлектрическими свойствами, которые сложно обеспечить традиционными методами.
Разработка
Учёные создали сверхтонкую плёнку из углеродных нанотрубок, обладающую анизотропными свойствами в терагерцовом диапазоне. Плёнка имеет толщину порядка десятков нанометров и может наноситься на различные поверхности, включая гибкие подложки. Её структура позволяет управлять поляризацией терагерцового излучения и минимизировать утечки сигнала.
Применение в связи
Для систем 6G планируется использование частот выше 100 ГГц, где доступна широкая полоса пропускания. Плёнка из нанотрубок решает задачу экранирования и направления сигнала, что критически важно для создания компактных антенн и волноводов. Материал демонстрирует низкие потери и стабильность при комнатной температуре.
Медицинская визуализация
Терагерцовое излучение неионизирующее, в отличие от рентгеновского, что делает его потенциально безопасным для диагностики. Однако до сих пор отсутствовали эффективные и компактные компоненты для терагерцовых камер и томографов. Разработанная плёнка может использоваться в качестве поляризатора и фильтра в таких устройствах, приближая их к практическому внедрению.
Контекст
Работа выполнена в рамках более широкого направления по исследованию наноматериалов для терагерцовой фотоники. Углеродные нанотрубки выбраны из-за их уникальных электрических и оптических свойств, которые можно настраивать в процессе синтеза. Дальнейшие шаги включают интеграцию плёнки в прототипы устройств и тестирование в реальных условиях.
