Grafeen kan internet duizenden keren sneller maken

In een optisch netwerk wordt binaire data niet overgedragen door elektronen, maar door lichtdeeltjes (fotonen). Die hebben het voordeel dat ze duizenden keren sneller reizen. Het nadeel is echter dat ze zich minder gemakkelijk laten manipuleren – lees: sturen – dan elektronen.

Maar van grafeen – een gaas dat enkel uit koolstofatomen bestaat en slechts één atoomlaag dik is – was al geweten dat het een sterke invloed uitoefent op een bijzondere vorm van licht, namelijk laserlicht. Als die ‘sturing’ door grafeen kan worden ingebouwd in optische vezels, dan kan de informatieoverdacht in optische vezels met een factor van een paar duizend omhoog.

Een team van Belgische, Britse en Italiaanse fysici is erin geslaagd een zeer vroeg prototype van zo’n ‘grafeenoptische component’ te maken. Ze deden dat door een plukje grafeen in extreem smalle strookjes van zo’n vijftig nanometer te knippen en deze vervolgens te bestralen met twee lasers. Normaal schijnen laserstralen gewoon door elkaar heen, maar hier zagen de onderzoekers dat de strookjes grafeen ervoor zorgden dat de laserbundels zich gingen vermengen – ze werden zich als het ware ‘bewust’ van elkaar. Doordat dit gebeurt, kunnen bits en bytes van de ene laserbundel op de andere worden overdragen.

De fysici denken dat de snellere informatieoverdracht vooral nodig is voor het internet of things dat alle apparaten rondom ons met elkaar verbindt en vele malen sneller moet zijn dat de huidige netwerken.

'We hebben een volkomen nieuw fenomeen ontdekt dat fiberinternet veel sneller kan maken', zegt betrokken fysicus dr. Ben Van Duppen van de Universiteit Antwerpen. Van Duppen won in oktober nog de Vlaamse PhD Cup voor zijn onderzoek naar een nieuwe soort zuinige en snelle smartphone met behulp van grafeen. 'We hadden al ontdekt dat grafeen, het dunste materiaal ter wereld, zeer goed is in het spelen met laserlicht. Dus probeerden we ook de lasers die in internetkabels gebruikt worden, te manipuleren. Dankzij grafeen kunnen we dat laserlicht aansturen met een snelheid die tienduizend keer hoger ligt dan mogelijk is met traditionele technieken.'