När det gäller elektronik, större brukar inte vara bättre. Detta gäller särskilt för en ny generation av bärbara kommunikationssystem som lovar att ansluta människor, maskiner och andra föremål i ett trådlöst "sakernas internet". För att göra enheterna små och bekväma nog att bära, forskare måste minimera sina komponenter. Nu, forskare i ACS Nano har gjort de minsta radiofrekventa antenner som rapporterats än, med tjocklekar på cirka 1/100 av ett människohår.

Antenner som tar emot och sänder radiovågor är vanligtvis gjorda av metallledare, som aluminium, koppar och silver. Även om dessa material har hög elektrisk konduktivitet, de fungerar inte bra i ultratunna, lätta antenner. Som ett resultat, de flesta metallbaserade antennerna är tjockare än 30 mikrometer i diameter, vilket begränsar deras tillämpning i miniatyriserade elektroniska enheter. För att göra ännu tunnare antenner, Keun-Young Shin, Ho Seok Park och kollegor ville prova med att använda extremt tunna ark av ett 2-D-material som bestod av ett lager metalliska niobatomer som ligger mellan två lager selenatomer (NbSe ₂ ).

Forskarna gjorde sin antenn genom att spruta över flera lager NbSe ₂ nanoskikt på ett plastunderlag. De testade sedan den 885 nm tjocka antennen, finner att en 10 × 10 mm ² patch av det ultratunna materialet fungerade bra, med en strålningseffektivitet på 70,6%. Enheten sprider radiofrekvensvågor i alla riktningar. Genom att ändra antennens längd, frekvensen kan ställas in från 2,01 till 2,80 GHz, som inkluderar den frekvens som krävs av Bluetooth- och Wi-Fi-teknik. Också, antennen kunde böjas och sträckas utan stora förändringar i dess prestanda. Förutom bärbar elektronik, de nya antennerna skulle någon gång kunna hitta applikationer i kommunikationssystem för djupa rymden eftersom materialet skulle bli en superledare vid mycket kalla temperaturer i yttre rymden, säger forskarna.