अमेरिकी सेना के वित्तपोषण के साथ, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय और फ्रांस में लिली विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक रेडियो-आवृत्ति स्विच विकसित किया है जो 50 से अधिक गुना अधिक ऊर्जा कुशल है जो आज उपयोग किया जाता है। साभार: टेक्सास विश्वविद्यालय

5 जी क्रांति शुरू हो गई है, और अगली पीढ़ी के वायरलेस गति तक पहुंचने वाले फोन की पहली पंक्तियों ने पहले ही अलमारियों को हिट कर दिया है। ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय और फ्रांस में लिले विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक नया घटक बनाया है जो अधिक कुशलता से एक तरह से उच्चतम 5 जी आवृत्तियों तक पहुंच की अनुमति देता है जो उपकरणों की बैटरी जीवन को बढ़ाता है और गति देता है कि हम कितनी जल्दी चीजें कर सकते हैं उच्च परिभाषा मीडिया स्ट्रीम।

स्मार्टफोन स्विच के साथ लोड किए जाते हैं जो कई कर्तव्यों का पालन करते हैं। एक प्रमुख कार्य नेटवर्क और स्पेक्ट्रम आवृत्तियों के बीच कूद रहा है: 4 जी, वाई-फाई, एलटीई, ब्लूटूथ, आदि। वर्तमान रेडियो-आवृत्ति (आरएफ) स्विच जो इस कार्य को करते हैं वे हमेशा चल रहे हैं, कीमती प्रसंस्करण शक्ति और बैटरी जीवन का उपभोग करते हैं।

कॉकरेल इंजीनियरिंग विभाग के इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग के एक प्रोफेसर ने शोध का नेतृत्व करते हुए कहा, "हमने आज जो प्रयोग किया है उसकी तुलना में हमने जो स्विच विकसित किया है वह 50 गुना अधिक ऊर्जा कुशल है।" "यह एक 100 गीगाहर्ट्ज़ आवृत्ति पर एचडीटीवी स्ट्रीम प्रसारित कर सकता है, और यह ब्रॉडबैंड स्विच तकनीक में अनसुना है।"

अकिनवंडे और उनकी शोध टीम ने आज नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स नामक पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए।

"यह स्पष्ट हो गया है कि मौजूदा स्विच महत्वपूर्ण मात्रा में बिजली की खपत करते हैं," अकिनवंडे ने कहा। "और भस्म की गई शक्ति बेकार शक्ति है।"

जब तक वे सक्रिय रूप से नेटवर्क के बीच डिवाइस कूद में मदद नहीं कर रहे हैं, तब तक नए स्विच बंद रहते हैं, अन्य प्रक्रियाओं के लिए बैटरी जीवन की बचत करते हैं। उन्होंने 5 जी-स्तरीय गति के लिए बेसलाइन के ऊपर डेटा को अच्छी तरह से प्रसारित करने की क्षमता भी दिखाई है।

यूएस डिफेंस एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी (DARPA) ने वर्षों से "निकट-शून्य-शक्ति" आरएफ स्विच के विकास के लिए धक्का दिया है। पूर्व शोधकर्ताओं ने 5 जी स्पेक्ट्रम के निचले छोर पर सफलता पाई है - जहां गति धीमी है लेकिन डेटा लंबी दूरी की यात्रा कर सकते हैं। लेकिन, यह पहला स्विच है जो कम-अंत गीगाहर्ट्ज़ (गीगाहर्ट्ज) आवृत्तियों से उच्च-अंत टेराहर्ट्ज़ (टीएचजेड) आवृत्तियों तक कार्य कर सकता है जो किसी दिन 6 जी के विकास के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं।

यूटी टीम के स्विच नैनोमीटर हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइट (एचबीएन) का उपयोग करते हैं। यह ग्रेफीन, तथाकथित आश्चर्य सामग्री के रूप में एक ही परिवार से एक उभरती हुई नैनोमीटर है। स्विच की संरचना में मधुकोश पैटर्न में बोरान और नाइट्रोजन परमाणुओं की एक भी परत शामिल है, जिसे अकिनवांडे ने मानव बाल की तुलना में लगभग 1 मिलियन गुना पतला बताया है, जो सोने के इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी के बीच सैंडविच है।

इन स्विचों का प्रभाव स्मार्टफोन से आगे निकलता है। सैटेलाइट सिस्टम, स्मार्ट रेडियो, पुन: उपयोग करने योग्य संचार, "इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स" और रक्षा तकनीक स्विच के लिए अन्य संभावित उपयोग के सभी उदाहरण हैं।

"रेडियो-फ़्रीक्वेंसी स्विच सैन्य संचार, कनेक्टिविटी और रडार सिस्टम में व्याप्त हैं," सेना अनुसंधान कार्यालय में सामग्री विज्ञान कार्यक्रम के प्रभाग प्रमुख डॉ। पनी वाराणसी, जो यूएस आर्मी कॉम्बैट कैपेबिलिटीज डेवलपमेंट कमांड की सेना अनुसंधान प्रयोगशाला का एक तत्व है, परियोजना को निधि देने में मदद की। "ये नए स्विच मौजूदा घटकों की तुलना में बड़े प्रदर्शन लाभ प्रदान कर सकते हैं और मोबाइल संचार के लिए लंबे समय तक बैटरी जीवन, और उन्नत पुन: कॉन्फ़िगर करने वाले सिस्टम को सक्षम कर सकते हैं।"

यह शोध एक पिछले प्रोजेक्ट से बाहर निकला जिसने एचबीएन का उपयोग करके अब तक का सबसे पतला मेमोरी डिवाइस तैयार किया। अकिंवांडे ने कहा कि प्रायोजकों ने सामग्री के लिए अन्य उपयोगों को खोजने के लिए शोधकर्ताओं को प्रोत्साहित किया, और इससे उन्हें आरएफ स्विच के लिए धुरी तक ले जाना पड़ा।

यूटी टीम में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के प्रोफेसर जैक ली और स्नातक छात्र मायुंगसो किम, रुइजिआंग जीई और जिओहान वू शामिल हैं। उन्होंने लिली के इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और नैनो टेक्नोलॉजी में शोधकर्ताओं के साथ काम किया, जिसका नेतृत्व एमिलियानो पलेची और हेनरी हैप्पी ने किया।

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