En matière d'électronique, plus gros n'est généralement pas mieux. Cela est particulièrement vrai pour une nouvelle génération de systèmes de communication portables qui promettent de connecter les gens, machines et autres objets dans un « Internet des objets » sans fil. Pour rendre les appareils suffisamment petits et confortables à porter, les scientifiques doivent miniaturiser leurs composants. Maintenant, chercheurs en ACS Nano ont fabriqué les plus petites antennes radiofréquence jamais signalées, avec des épaisseurs d'environ 1/100 d'un cheveu humain.

Les antennes qui reçoivent et transmettent des ondes radio sont généralement constituées de conducteurs métalliques, comme l'aluminium, cuivre et argent. Bien que ces matériaux aient une conductivité électrique élevée, ils ne fonctionnent pas bien en ultrafin, antennes légères. Par conséquent, la plupart des antennes à base de métal ont un diamètre supérieur à 30 micromètres, ce qui limite leur application dans les appareils électroniques miniaturisés. Pour faire des antennes encore plus petites, Keun-Young Shin, Ho Seok Park et ses collègues voulaient essayer d'utiliser des feuilles extrêmement minces d'un matériau 2-D qui consistait en une couche d'atomes de niobium métalliques pris en sandwich entre deux couches d'atomes de sélénium (NbSe 2 ).

Les chercheurs ont fabriqué leur antenne en enduisant par pulvérisation plusieurs couches de NbSe 2 nanofeuillets sur un substrat en plastique. Ils ont ensuite testé l'antenne de 885 nm d'épaisseur, constatant qu'un 10 × 10 mm ² le patch du matériau ultra-mince a bien fonctionné, avec une efficacité de rayonnement de 70,6 %. L'appareil a propagé des ondes radiofréquences dans toutes les directions. En changeant la longueur de l'antenne, la fréquence peut être réglée de 2,01 à 2,80 GHz, qui inclut la fréquence requise par les technologies Bluetooth et Wi-Fi. Aussi, l'antenne pourrait être pliée et étirée sans grands changements dans ses performances. En plus de l'électronique portable, les nouvelles antennes pourraient un jour trouver des applications dans les systèmes de communication dans l'espace lointain, car le matériau deviendrait un supraconducteur dans les températures très froides de l'espace extra-atmosphérique, disent les chercheurs.