石墨烯“遭电击” 变身“光线开关”

　　2004年，英国曼彻斯特大学物理学教授海姆和诺沃肖洛夫成功分离出石墨烯──全球最薄却最坚硬的纳米材料。刘明等人灵机一动，开始研究用石墨烯制成光学调制解调器。他们发现，施加不同电压，石墨烯中电子的能量（费米能级）会改变，而石墨烯是否吸收光线也会决定其费米能级。当施加充足负电压时，电子被吸出石墨烯并不再吸收光子，因此，当光子通过石墨烯时，石墨烯完全透明，可以“打开”光线。而当施加某种正电压时，电子紧密包裹在一起，同样无法吸收光子。但是，研究人员发现，当电压在某个临界点时，电子可以阻止光子通过，从而“关闭”光线。于是，石墨烯便有了打开或关闭光线的能力，可以充当调制解调器。

　　网络传输极高速高清电影瞬间下

　　在柏克莱大学做博士后的刘明表示，调制解调器用于调节光束开关，把电子信号转化成光学信号，传输数字信息。现有网络传输以铜导线为主，已到瓶颈阶段。科学家都在研究用光来传输信息，但现有的光学调制解调器不是成本太高就是体积太大，还会对温度过于敏感。该团队制造的石墨烯调制器，传输速度达1GHz，理论上可达 500GHz。当互联网达到如此高速时，可更快捷分享视频信息，把一部高清电影下载到手机只需1秒钟。

　　将光学调制解调器嵌入CPU之中

　　石墨烯调制解调器具有两大优势，一是价廉物美，二是体积小。目前市场上的光学调制解调器5250美元一个，约合人民币3.4万元，而石墨烯调制解调器只需几美元。它的个头却比头发丝还要细400倍，可以与计算机的任何器件相结合，最终可以把它集成到中央处理器（CPU）中。来源：中国科普网