據加拿大華人網5月24日報道，美國加州大學柏克萊分校勞倫斯國家實驗室的華裔教授張翔、助理教授王楓和博士后研究員劉明等組成的團隊，共同研制出全球最小的“石墨烯光學調制解調器”（調制解調器俗稱“貓”）。它比頭發絲還要細400倍，可高速傳輸信號，有望將網速提高1萬倍，1秒鐘下載1部高清電影指日可待。
　　
　　石墨烯“遭電擊” 變身“光線開關”
　　
　　2004年，英國曼徹斯特大學物理學教授海姆和諾沃肖洛夫成功分離出石墨烯──全球最薄卻最堅硬的納米材料。劉明等人靈機一動，開始研究用石墨烯制成光學調制解調器。他們發現，施加不同電壓，石墨烯中電子的能量（費米能級）會改變，而石墨烯是否吸收光線也會決定其費米能級。當施加充足負電壓時，電子被吸出石墨烯并不再吸收光子，因此，當光子通過石墨烯時，石墨烯完全透明，可以“打開”光線。而當施加某種正電壓時，電子緊密包裹在一起，同樣無法吸收光子。但是，研究人員發現，當電壓在某個臨界點時，電子可以阻止光子通過，從而“關閉”光線。于是，石墨烯便有了打開或關閉光線的能力，可以充當調制解調器。
　　
　　網絡傳輸極高速高清電影瞬間下
　　
　　在柏克萊大學做博士后的劉明表示，調制解調器用于調節光束開關，把電子信號轉化成光學信號，傳輸數字信息。現有網絡傳輸以銅導線為主，已到瓶頸階段。科學家都在研究用光來傳輸信息，但現有的光學調制解調器不是成本太高就是體積太大，還會對溫度過于敏感。該團隊制造的石墨烯調制器，傳輸速度達1GHz，理論上可達 500GHz。當互聯網達到如此高速時，可更快捷分享視頻信息，把一部高清電影下載到手機只需1秒鐘。
　　
　　將光學調制解調器嵌入CPU之中
　　
　　石墨烯調制解調器具有兩大優勢，一是價廉物美，二是體積小。目前市場上的光學調制解調器5250美元一個，約合人民幣3.4萬元，而石墨烯調制解調器只需幾美元。它的個頭卻比頭發絲還要細400倍，可以與計算機的任何器件相結合，最終可以把它集成到中央處理器（CPU）中。
　　
　　來源：中國科普網