Материал для связи G6 смогут получать из шёлка

Фото из открытых источников

Исследовательская команда из Имперского колледжа Лондона и их американских коллег научилась трансформировать шелковые нити в прозрачные пластикоподобные материалы, управляющие поляризацией терагерцовых волн. Открытие имеет все шансы стать базой для компонентов сетей 6G из переработанного шелка, рассказывает публикация в Nature Sustainability.

Инновационные материалы легкие и одновременно они прочнее многих металлических сплавов и традиционных пластиков. По стойкости они аналогичны углепластику, что используют в авиации и автомобилестроении. К тому же, материал постепенно разлагается в организме бесследно, поэтому он перспективен для создания временных медицинских имплантатов.

Особенно привлекла специалистов способность материала управлять терагерцовыми (ТГц) волнами, а в этот диапазон и расширяется перспективный стандарт 6G. Терагерцовые волны являются ключевым элементом концепции сетей 6G. Это электромагнитное излучение в диапазоне частот от 0,1 до 10 ТГц (при длине волны от 3 мм до 30 мкм). Данный диапазон даёт возможности для достижения сверхвысоких скоростей передачи данных, недоступных для предыдущих поколений связи.

Традиционно на терагерцовых частотах трудно получать нужную поляризацию, но шелковый композит с задачей справляется благодаря особой химической структуре шелка. Его волокна составлены из длинных цепочек аминокислот, где хаотичные (аморфные) участки чередуются с упорядоченными кристаллическими. Такая комбинация и придает шелку прочность и гибкость.

Для получения нового материала, волокна нагреваются до 125−215°C при давлении от 1900 до 9800 атмосфер. Вода испаряется, а аморфные зоны сплавляются в единый лист, при этом кристаллические структуры внутри волокон не подвергаются разрушению.

Новому методу не требуются агрессивные растворители: нужно лишь прокипятить шелк для удаления связующего белка серицина. Сейчас коллектив занят масштабированием технологии для сложных форм и оценкой экологического эффекта.