(Phys.org) — L'utilisation du graphène dans les télécommunications pourrait considérablement accélérer les vitesses Internet jusqu'à cent fois, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de notre département de physique.

Dans un article publié en Lettres d'examen physique , des chercheurs du Center for Graphene Science des universités de Bath et d'Exeter ont démontré pour la première fois des taux de réponse optique incroyablement courts à l'aide de graphène, qui pourrait ouvrir la voie à une révolution dans les télécommunications.

Chaque jour, de grandes quantités d'informations sont transmises et traitées par des dispositifs optoélectroniques tels que des fibres optiques, photodétecteurs et lasers. Les signaux sont envoyés par des photons aux longueurs d'onde infrarouges et traités à l'aide de commutateurs optiques, qui convertissent les signaux en une série d'impulsions lumineuses.

Normalement, les commutateurs optiques répondent au rythme de quelques picosecondes, soit environ un billionième de seconde. Grâce à cette étude, les physiciens ont observé que le taux de réponse d'un commutateur optique utilisant « quelques couches de graphène » était d'environ cent femtosecondes – près de cent fois plus rapide que les matériaux actuels.

Le graphène n'a qu'un atome d'épaisseur, mais remarquablement fort. Les scientifiques ont suggéré qu'il faudrait un éléphant, en équilibre sur un crayon pour percer une seule feuille. Déjà surnommé un matériau miracle en raison de sa résistance, légèreté, la flexibilité, conductivité et faible coût, il pourrait maintenant entrer sur le marché pour améliorer considérablement les télécommunications.

Commentant les principales conclusions du rapport, Le chercheur principal, le Dr Enrico Da Como, a déclaré :« Nous avons constaté un taux de réponse optique ultrarapide, en utilisant du « graphène à quelques couches », qui a des applications passionnantes pour le développement de composants optoélectroniques à grande vitesse basés sur le graphène. Cette réponse rapide se situe dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique, où de nombreuses applications dans les télécommunications, la sécurité et aussi la médecine sont en train de se développer et d'affecter notre société."

Co-directeur du Center for Graphene Science à Bath, Le professeur Simon Bending a ajouté :« Plus nous en apprenons sur le graphène, plus ses propriétés semblent être remarquables. Cette recherche montre qu'il possède également des propriétés optiques uniques qui pourraient trouver de nouvelles applications importantes.

A terme, ces recherches pourraient également conduire au développement de lasers à cascade quantique à base de graphène. Les lasers à cascade quantique sont des lasers à semi-conducteurs utilisés dans la surveillance de la pollution, sécurité et spectroscopie. Le graphène à quelques couches pourrait devenir une plate-forme unique pour cette application intéressante.