Le graphène pourrait améliorer nos objets connectés

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L’EPFL a mis au point un condensateur au graphène permettant aux objets connectés de transmettre et recevoir des données à très hautes fréquences.
L’internet des objets attire toutes les convoitises. Mais l’expansion rapide du secteur favorise aussi l’innovation dans de nombreux domaines.
Dernièrement, des chercheurs de l’EPFL ont annoncé être parvenu à fabriquer un dispositif modulable en graphène permettant d’améliorer l’éfficacité des systèmes de communication sans-fil.
graphene
Le système fonctionnerait à très hautes fréquences, et permettrait d’augmenter la rapidité de transmission et la quantité d’informations échangées en atteignant des performances encore jamais atteintes.
C’est notamment un enjeu de taille pour les objets connectés, qui privilégient actuellement les technologies bluetooth, le WiFi ou GSM (2G, 3G, 4G) mais avec de fortes contraintes pesant sur l’autonomie des batteries. C’est l’un des arguments principaux ayant contribué au développement des technologies basses-fréquences comme le LoRa ou le réseau LPWA mondial de Sigfox.
Les fabricants d’accessoires anticipent aussi déjà que pour être multitâches, leurs objets connectés devront pouvoir fonctionner sur plusieurs plages de fréquences tout en conservant un design avantageux, donc une technologie suffisamment miniaturisée.
[fullWidthImage id=”38343″] Actuellement, les circuits intégrés à la plupart des objets connectés peuvent se reconfigurer ou moduler les paramètres de réception de leurs antennes pour transmettre et recevoir des données sur différentes bandes de fréquences.
Mais ces circuits au silicium (ou en métal) tolèrent généralement mal les hautes-fréquences.
La solution ? Le graphène, un dérivé du carbone considéré comme le potentiel successeur du silicium dans l’industrie des micro-processeurs.

Du graphène dans nos objets connectés

Les chercheurs de l’EPFL, l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse, ont conçu un module en graphène qui permet aux circuits de fonctionner aussi bien à de basses qu’à de très hautes fréquences, avec une efficacité jamais égalée.
Développée au sein du laboratoire des dispositifs nanoélectroniques de l’Université, cette technologie pourrait remplacer les condensateurs modulables au sein de nos objets communiquants sans-fil selon différentes sources.
Pour l’instant, les condensateurs de type MEMS ou MOS ne parviennent pas à répondre simultanément aux exigences de frugalité énergétique, de miniaturisation et de performance dans le cas des hautes fréquences.
graphene-condensateur
Le condensateur au graphène consomme quant à lui très peu d’énergie, et obtient des performances bien supérieures à celles de ses concurrents au-delà de 2,1 GHz, tout en étant déjà miniaturisé.

“Avec un système classique MEMS, la surface devrait être mille fois supérieure pour obtenir la même valeur de capacité” – Clara Moldovan.

Des objets aux designs variés !

Les ingénieurs imaginent ainsi déjà une solution hybride, permettant de combiner le graphène avec des blocs fonctionnels en silicium.
D’autant plus que cette hypothèse devrait aussi contribuer à combler nos yeux : rigide ou flexible, hautement miniaturisable, et consommant très peu d’énergie, cette technologie laissera libre court à des objets connectés toujours mieux dessinés.
Selon la chercheuse : “Nos résultats sont une confirmation que le graphène a réellement la possibilité de révolutionner le futur des communications sans fil”.
On a hâte de voir ça !

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