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Sin embargo, acceder a estas velocidades no es una tarea simple. Es necesario que los fabricantes de dispositivos optimicen sus diseños y componentes para que no solo alcancen altas velocidades, sino que lo hagan de manera eficiente y de una manera que no suponga una pérdida sustancial de la duración de la batería. Esto es más fácil dicho que hecho.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Lille en Francia han construido un nuevo componente, un interruptor 5G, que según se informa facilita el acceso más eficiente a las frecuencias 5G de alta velocidad de una manera que aumenta la vida útil de la batería y acelera 5G aplicaciones como transmisión de medios de alta definición.
La investigación del equipo conjunto se publicó en Nature Electronics el 25 de mayo y describe su desarrollo: un interruptor analógico hecho de monocapas de nitruro de boro.

50 veces más eficiente energéticamente

Los teléfonos inteligentes cambian regularmente entre diferentes redes y frecuencias de espectro como Wi-Fi, 4G, LTE, Bluetooth y más. Actualmente, esta conmutación se maneja mediante interruptores de radiofrecuencia (RF) que funcionan constantemente y consumen energía de procesamiento y duración de la batería.
"El interruptor que hemos desarrollado es más de 50 veces más eficiente energéticamente en comparación con lo que se usa hoy en día", dijo Deji Akinwande, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Escuela de Ingeniería Cockrell que dirigió la investigación. "Puede transmitir una transmisión de HDTV a una frecuencia de 100 gigahercios, y eso no se conoce en la tecnología de conmutación de banda ancha".
Los interruptores del equipo de Texas-Lille permanecen apagados, lo que ahorra batería para otros procesos y demandas, a menos que el dispositivo los necesite para cambiar entre redes. También se dice que son capaces de transmitir datos por encima de la línea de base para velocidades de nivel 5G.
Utiliza el nanomaterial nitrito de boro hexagonal (hBN) que proviene de la misma familia que el grafeno e involucra una sola capa de átomos de boro y nitrógeno en un patrón de panal que se encuentra entre un par de electrodos de oro.

Un diagrama del interruptor del equipo de la Universidad de Texas en Austin, que muestra dos electrodos de oro y una capa de hBN entre ellos. Imagen acreditada a la Universidad de Texas

Un área importante de investigación

La investigación sobre el desarrollo del nuevo interruptor 5G, que fue financiado por la Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de los EE. UU., Es el último de una serie de esfuerzos que anteriormente tuvieron éxito en el extremo inferior del Espectro 5G, donde las velocidades son más bajas pero los datos pueden viajar distancias más largas.
Este es el primer conmutador que puede funcionar en todo el espectro, desde los gigahercios de gama baja hasta las frecuencias de terahercios de gama alta, y podría tener un gran impacto en aplicaciones más allá de los teléfonos inteligentes, como sistemas satelitales, radios inteligentes, IoT y comunicaciones reconfigurables. .
"Los interruptores de radiofrecuencia son omnipresentes en la comunicación militar, la conectividad y los sistemas de radar", dijo el Dr. Pani Varanasi, jefe de división del programa de ciencia de materiales en la Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. Ayudó a financiar el proyecto.
"Estos nuevos conmutadores podrían proporcionar una gran ventaja de rendimiento en comparación con los componentes existentes y pueden permitir una mayor duración de la batería para la comunicación móvil y sistemas reconfigurables avanzados".