La crescente domanda di connessioni più veloci per Internet delle cose ha portato allo sviluppo di reti di comunicazione ad alta velocità. L'industria del packaging dell'optoelettronica ha sviluppato applicazioni di sensori uniche, che sono elementi chiave per il paesaggio dell'IoT.
Nel packaging optoelettronico c'è un enorme potenziale per capitalizzare l'evoluzione del 5G e ampliare la capacità di collegare più dispositivi. IoT è previsto essere un motore principale della crescita nei prossimi cinque anni. I volumi sono destinati a salire da 20 miliardi di dispositivi nel 2017 a 50 miliardi nel 2020.
La crescita di 5G e di IoT è una enorme opportunità per l'industria optoelettronica.
Poiché altri dispositivi stanno collegando i progressi della digitalizzazione, ci sarà una crescente domanda di prodotti a semiconduttore, che a sua volta porterà alla crescita dell'industria optoelettronica. I circuiti integrati fotonici sono l'integrazione di elementi o componenti ottici multipli nella scala di chip che consentono funzioni complesse analoghe ai circuiti integrati elettrici. Poiché questi chip aumentano in termini di complessità e funzionalità, stanno trovando nuove applicazioni nel campo spaziale: micro spettrometri, giroscopio a stato solido integrato, modulazione/demodulazione ottica complessa, commutazione ottica, formazione di fasci ottici, elaborazione di pacchetti dati. Il vantaggio principale di questo approccio è chiaramente quello di indirizzare un vantaggio verso una riduzione dei costi (produzione, assemblaggio e qualificazione).
I microchip fotonici hanno il vantaggio di essere più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico, il che significa che i dispositivi possono lavorare più a lungo con le batterie. Ciò può portare a notevoli risparmi di energia nei datacenter e questo è esattamente ciò che è necessario per il traffico e l'utilizzo dei dati altamente esigenti entro dieci anni. Inoltre, la fotonica integrata offre opportunità di funzionalità completamente nuove in molti altri campi come l'industria automobilistica, lifetech e alimentare. Nel campo dei materiali, le proprietà del Graphene lo rendono ideale per sistemi di comunicazione optoelettronica e ottica di nuova generazione. Le sue eccellenti proprietà elettriche e l'assorbimento ottico a banda larga sono particolarmente adatti per dispositivi optoelettronici ad alte prestazioni e possono essere facilmente integrati con sistemi fotonici a silicio. Inoltre, la sua flessibilità, robustezza e stabilità ambientale hanno il potenziale di abilitare dispositivi completamente nuovi. Le tecnologie a base di grafene stanno dimostrando l'integrazione di una nuova generazione di comunicazione, come 5G e l'Internet delle cose, consentendo sistemi di comunicazione ottica ad alte prestazioni attraverso dispositivi optoelettronici ultra veloci e compatti. Da laser e switch ottici, alla comunicazione wireless e alla raccolta di energia, il grafene giocherà un ruolo importante all'interno dell'optoelettronica.
Il grafene e’ veramente una delle meraviglie della Natura. Avra’ sicuramente un impiego sempre piu’ massivo negil anni a venire.
Infatti, il transistor più veloce al mondo è stato realizzato proprio con il grafene. Questo materiale garantisce velocità di commutazione molto elevate, si parla di alcune decine di GHz, per ora. Le applicazioni saranno molto numerose, ma occorrerà aspettare che questi dispositivi siano disponibili e prodotti in alti volumi, riducendo il costo finale.
In presenza di impurità, il grafene puo’ diventare fullerene, perdendo la sua caratteristica a strati e assumendo la classica forma a particelle simili a palloni da calcio nella disposizione degli atomi.
Leggevo che purtroppo cmq il fullerene puo’ essere tossico e studi completi sull’impatto fisiologico del grafene non sono ancora stati fatti.
Questo mette in luce come la scienza dei materiali e’ fondamentale nella microelettronica…e fotonica
La scienza dei materiali è fondamentale anche per una reale crescita economica. Aumenta la domanda di materiali innovativi che attraverso prodotti e processi contribuiscono a far crescere il prodotto interno lordo dei paesi ad economia avanzata. Ecco perché è fondamentale una ricerca che unisce le diverse competenze di tipo chimico, fisico ed ingegneristico che poi sono complementari tra loro.