Een radio uit twee atomen?

28 december 2016, 09:13
Dit zou de kleinste radio ter wereld zijn. Foto: Eliza Grinnell/Harvard SEAS
Dit zou de kleinste radio ter wereld zijn. Foto: Eliza Grinnell/Harvard SEAS
Een radio is over het algemeen een elektronisch apparaat, dat draadloos overgedragen signalen (informatie) kan ontvangen, decoderen en weergeven (of op zijn minst doorsturen). Nu zouden onderzoekers van de SEAS (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences) erin geslaagd zijn, om een radio te bouwen uit maar twee atomen. In een roze diamant. Elektronisch nepnieuws of waarheid?
 
De onderzoekers hebben in die roze diamant een koolstofatoom vervangen door een stikstofatoom, en zouden daarmee een radio hebben gemaakt. Tegelijk hebben ze een naburig koolstofatoom verwijderd, zodat een gat ontstond. Deze constructie reageert niet alleen op elektromagnetische golven, maar kan ook fotonen uitzenden. Op die manier kunnen HF-signalen in lichtflitsen worden omgezet. Afhankelijk van het HF-signaal vindt dus zoiets plaats als 1x ontvangst, 1x decoderen en 1x doorgeven van het signaal, als we dat zo mogen noemen. De elektronen in het stikstofatoom op de plaats van het defect in het kristalrooster worden aangestoten met groen laserlicht. Dat maakt ze gevoelig voor elektromagnetische golven. In het middelpunt worden dan, afhankelijk van het signaal, rode fotonen uitgezonden.
 

Eigenlijk is een goede radio-ontvanger ook afstembaar en niet beperkt tot één vaste ontvangstfrequentie. Ook dat hebben de onderzoekers gerealiseerd: met de sterkte van een extern magneetveld konden ze beïnvloeden, op welke frequenties de „ontvanger“ reageert. Bij de experimenten werden miljarden van die defecten in het diamant gebruikt om een voldoende groot signaalniveau te krijgen. In principe waren er dus miljarden radio’s parallel geschakeld, maar moet één enkel defect ook al werken als een radio. Een groot voordeel van de diamantconstructie is het enorme temperatuurbereik van in principe niet veel boven het absolute nulpunt tot rond 350 °C, wat duidelijk ruimer is dan dat van gewone siliciumhalfgeleiders.

We willen de prestatie van de onderzoekers niet bagatelliseren, maar het is toch de vraag of we dit echt een radio uit twee atomen mogen noemen. Belangrijke onderdelen van deze bijzondere radio, zoals de laser en het opwekken van een magneetveld en dergelijke zijn „extern“. En daarvoor zijn heel wat meer atomen nodig. Maar zo’n headline is natuurlijk uitstekende marketing voor de wetenschap. ;-)

 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items