Internet

Superschnelles WLAN dank Terahertz-Strahlung

Superschnelles Netz: Deutlich höhere Datenraten als heute wären mit einem Terahertz-WLAN möglich. Welches Potenzial in der neuen Technik steckt, haben Forscher des Dresdner Helmholtz-Zentrums jetzt aufgezeigt.
An dieser Prototyp-Anlage der Dresdner Forscher werden zwei Terahertz-Quellen parallel betrieben. (Foto: HZDR/F. Bierstedt)
Terahertz-Quellen

An dieser Prototyp-Anlage der Dresdner Forscher werden zwei Terahertz-Quellen parallel betrieben. (Foto: HZDR/F. Bierstedt)

DresdenWissenschaftler des Dresdner Helmholtz-Zentrums wollen die WLAN-Datenraten spürbar erhöhen. Gemeinsam mit Kollegen aus Dublin haben sie hauchdünne Schichten aus einer speziellen Verbindung von Mangan und Gallium dazu gebracht, effizient Strahlung im Terahertz-Frequenzbereich auszusenden. Würden die Dünnschichten als Sender in WLAN-Funknetzen eingesetzt, könnte die Datenraten massiv erhöht und das Internet so schneller gemacht werden.

Heutige WLAN-Sender in Computertelefonen und Notebooks arbeiten meist mit Frequenzen zwischen 2,4 und 5 Gigahertz. Über diese Funkverbindungen können sie in der Praxis Daten höchstens mit einem Tempo von 600 Megabit je Sekunde drahtlos übertragen. Dabei gilt die Faustregel: je höher die Frequenz, umso höher die maximal erzielbare Datenrate. Ein Terahertz-WLAN könnte auf Datenraten von bis zu 100 Gigabit je Sekunde kommen.

Diese Länder haben das schnellste Internet
Platz 25: Deutschland
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Bis 2018 will die Bundesregierung alle deutschen Haushalte mit schnellem Datenfluss versorgen – 50 Megabit pro Sekunde sollen für jeden Bundesbürger drin sein. Es bleibt aber dabei: Deutsche sind im Internet vergleichsweise eher langsam unterwegs. Der aktuellen Ausgabe des State of the Internet Reports zufolge liegt die Bundesrepublik im Ranking der Länder mit dem schnellsten Internetzugang derzeit auf Platz 25 (14,6 Mbit/s). Damit hat sich Deutschland im Akamai-Ranking um drei Plätze verschlechtert. Die zehn Länder mit der schnellsten Surfgeschwindigkeit im Überblick.

Platz 10: Niederlande
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Die Datenübertragungsrate wird in Megabit pro Sekunde (Mbit/s) gemessen. Ein Megabit entspricht einer Million Bit.

Den Sprung von 14,2 Megabit pro Sekunde von vor zwei Jahren auf 17,6 Megabit pro Sekunde schaffen unsere niederländischen Nachbarn.

Platz 9: Japan
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Das Bild zeigt die Insel Okinoshima in Japan. Der ländliche Eindruck trügt hier: Japan ist hochtechnisiert und verfügt über schnelles Internet mit 19,6 Mbit/s. Damit hat sich die Surfgeschwindigkeit in Japan in den letzten zwei Jahren um 4,4 Mbit/s erhöht.

Platz 8: Singapur
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Zu den zehn Ländern mit dem schnellsten Internetzugang gehört auch Singapur. Im Stadtstaat sind die Bürger mit einer durchschnittlichen Surfgeschwindigkeit von 20,2 Mbit/s unterwegs.

Platz 7: Finnland
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Die finnische Bevölkerung surft im Durchschnitt mit einer Downloadrate von 20,6 Megabit pro Sekunde. Im Vergleich: Vor zwei Jahren lag die durchschnittliche Rate noch bei 12,1 Mbit/s.

Platz 6: Dänemark
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Ein weiteres Land in Europa reiht sich unter die Top Ten ein: Die Dänen sind mit einer durchschnittlichen Surfgeschwindigkeit von 20,7 Mbit/s vergleichsweise schnell unterwegs.

Platz 5: Schweiz
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Unter die Top 5 der Länder mit dem schnellsten Internet hat es erneut die Schweiz geschafft: Die durchschnittliche Downloadrate beträgt 21,2 Megabit in der Sekunde. Einen Film in SD-Qualität von 1 Gigabyte Größe kann man damit in etwa sechseinhalb Minuten herunterladen.

Bei den Versuchen verwendeten die Forscher Schichten einer Mangan-Gallium-Verbindung, die nur 45 bis 65 Nanometer dünn sind – 1000 Mal dünner als ein Blatt Papier. Diese hauchdünnen Filme regten die Wissenschaftler dann mit intensiven Laser-Pulsen an, was im Ergebnis zur Abstrahlung von Terahertz-Strahlen führte.

Bisherige Verfahren für die Erzeugung solcher Strahlung sind eher aufwändig. Das neue Verfahren bietet sich dagegen als billige und für eine Großproduktion gut geeignete Quelle für Terahertz-Strahlen an. „Ich halte es für sehr gut vorstellbar, dass es möglich ist, diese Schichten auf Chips zu integrieren“, so Alina Deac, Leiterin der Helmholtz-Nachwuchsgruppe für Spinelektronik.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher ihr Verfahren weiter vereinfachen. Statt mit aufwendigen Laser-Pulsen soll die Terahertz-Strahlung elektrisch erzeugt werden. Wenn das funktioniert, könnte der Weg geebnet sein für einen ersten Prototypen des Terahertz-WLAN-Moduls.

  • dpa
  • tt
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