Graphen könnte Internet hundertmal schneller machen

Das von Experten in vielerlei Hinsicht als Wundermaterial gepriesene Graphen könnte nun auch in der Telekommunikation eine neue Ära einläuten. Wissenschaftler des Zentrums für Graphen-Forschung der britischen Universitäten Bath und Exeter haben jetzt gezeigt, dass sich mit dem Material die Geschwindigkeit, mit der Switches in optischen Netzwerken, dem Rückgrat des Internets, arbeiten, erheblich beschleunigen lässt.

Bisher liegt die Antwortzeit von optischen Switches im Bereich von Picosekunden. In ihrem Versuch konnten die Forscher diese mit einem optischen Switch, in dem eine wenige Atome dicke Graphen-Schicht benutzt wird, auf ungefähr hundert Femtosekunden verkürzen – was rund hundertmal weniger ist als bei den bisher verwendeten Materialien. Ihre Forschungsergebnisse haben Thomas Limmer, Jochen Feldmann und Enrico Da Como jetzt in einem Beitrag bei Physical Review Letters vorgestellt.

“Wir haben bei der Verwendung von Few-Layer-Graphen eine ultraschnelle, optische Antwortzeit festgestellt, die hochinteressante Anwendungen bei der Entwicklung von optoelektronischen Hochgeschwindigkeitskomponenten auf Grundlage von Graphen nahelegt”, erklärt Projektleiter Enrico Da Como. Die schnelle Antwort im Infrarot-Bereich des elektromagnetischen Spektrums ließe in vielen Bereichen in Telekommunikation, Sicherheit und Medizin Entwicklungen erwarten, die die Gesellschaft beeinflussen könnten.

Laut Professor Simon Bending, Co-Director des Centre for Graphene Science in Bath, zeigen die Forschungsergebnisse, dass das in vielen Bereichen erstaunliche Material Graphen auch optische Eigenschaften hat, die sich für neue Anwendungsbereiche anbieten.

Die Entdeckung von Graphen im Jahr 2004 wurde 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Graphene sind einlagige Kohlenstoffschichten mit extremen Eigenschaften. Aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit geht die Forschung der Frage nach, ob Graphen Silizium als Transistormaterial ablösen könnte. Das zweidimensionale Material verbindet außerdem eine extreme Stärke mit elastischem Verhalten. Zu den vielversprechenden Anwendungen gehören Kommunikation in hoher Bandbreite oder auch eine neue Generation von Low-Cost-Smartphones und TV-Bildschirmen.

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