در سال 2007 گروهي از محققان در دانشگاه كاليفرنياي بركلي موفق به ارائه راديوي نانويي شده‌اند كه در مقايسه با تلاش‌هاي قبلي كه در اين زمينه صورت گرفته است، نقاط متمايزكننده خاصي دارد. الكس زتل و تيم همراهش اين راديوي نانويي را با استفاده از تك نانولوله كربني ساخته‌اند كه در يك سيگنال خاص شنوايي تنظيم شده و حتي مي‌تواند آن را تقويت كند و در نهايت آن را به سيگنال صوتي تبديل و نتيجه حاصله را به صورتي به بلندگوي خارجي ارسال كند كه براي گوش انسان قابل شنيدن باشد. ابداع‌كنندگان اين فناوري معتقدند راديويي كه توليد كرده‌اند مي‌تواند مبناي اصلي طيف گسترده‌اي از تحولات بنيادين در صنايع مختلف باشد؛ سيستم‌هاي كم‌شنوايي، تلفن‌هاي همراه، آي‌پدها و سيستم‌هاي مشابهي كه براحتي در مجراي شنوايي قابل نصب خواهند بود. اما آنها جاه‌طلبي‌هاي بزرگ‌تري نيز در سر مي‌پرورانند. به گفته الكس زتل اين امكان وجود دارد كه از اين راديوي نانويي براحتي در دل سلول‌هاي زنده نيز استفاده كرد. اما اين تنها بخشي از اين چشم‌انداز است. از اين فناوري مي‌توان در گسترش تعاملات جاري ميان مغز و بافت‌هاي ماهيچه‌اي و حتي راه‌اندازي سيستم‌هاي كنترل از راه دور راديويي كه در جريان خون شناور هستند نيز استفاده كرد.
الكس زتل در سال‌هاي اخير بيش از 30 پروژه تحقيقاتي را در اين خصوص سرپرستي كرده است و در نظر دارد از يافته‌هاي به دست آمده در دنياي نانو براي طراحي طيف گسترده‌اي از سيستم‌هايي استفاده كند كه هم‌اكنون تنها در ابعاد بزرگ قابل استفاده هستند. البته گرچه او را عمدتا به عنوان ابداع‌كننده اصلي راديوي نانويي مي‌دانند اما در اين كه چه كسي براي نخستين بار راديوي نانويي را ابداع كرد، حرف و حديث‌هاي زيادي وجود دارد. بسياري از كارشناسان بر اين باورند كه سوميو ايجيما ژاپني براي نخستين بار فناوري‌اي را ارائه كرد كه از آن به راديوي نانويي ياد مي‌شود. او در سال 1991 از دستيابي به ريز لوله‌هاي سوزني شكلي از جنس كربن خبر داد كه روي الكترود گرافيتي قرار داشتند كه قوس الكتريكي را توليد مي‌كردند. اين نانولوله‌ها ويژگي‌هاي خيره‌كننده‌اي دارند كه براي اين محقق ژاپني الهام‌بخش طراحي و ساخت نخستين راديوي نانويي در جهان بوده است. مهم‌ترين ويژگي آنها اين است كه مي‌توان چنين فناوري را در ابعاد و اشكال متنوعي ارائه كرد. آنها تك جداره‌اي، دو جداره‌اي و حتي چند ديواره‌اي هستند. برخي صاف و كشيده و برخي نيز خميده‌اند، با اين حال ويژگي خيره‌كننده و مشتركي كه در بين تمام آنها وجود دارد، مقاومت كششي غيرقابل باور آنهاست به طوري‌كه بدون وارد آمدن هيچ‌گونه آسيبي تا حد زيادي از دو سو كش مي‌آيند. الكس زتل درخصوص علت اين پديده مي‌گويد: همه چيز به نيروي خيره‌كننده‌اي باز مي‌گردد كه اتم‌هاي كربني را در كنار هم و در قالب نانولوله نگاه داشته است. اين نيرو قدرتمندترين نيرو در طبيعت به شمار مي‌آيد. از سوي ديگر نانولوله‌ها را مي‌توان هدايت‌كنندگان عالي جريان الكتريسيته عنوان كرد كه حتي اين كار را به مراتب بهتر از مس، نقره يا حتي ابرهادي‌هاي ديگر انجام مي‌دهند. زتل در اين خصوص نيز مي‌گويد: چون در نانولوله‌ها الكترون‌ها به هيچ چيز برخورد نمي‌كنند، نانولوله حقيقتا ساختاري عالي و بدون نقص دارد.
ايده ساخت راديوي نانويي زماني به ذهن الكس زتل خطور كرد كه وي تصميم گرفت ريز سيستم‌هاي حسگري را طراحي كند كه از قابليت مهمي همچون برقراري ارتباط با يكديگر و انتقال مشاهداتشان به هم آن هم به صورت بي‌سيم برخوردار باشند. زتل آينده روشني را براي راديوي نانويي خود متصور است. او مي‌گويد: از اين فناوري مي‌توان براي كنترل و نظارت بر شرايط مختلف زيست محيطي استفاده كرد. از آن گذشته مي‌توان آنها را در اطراف كارخانه‌ها و تاسيسات گوناگون نصب كرد و هر آنچه را كه در اين نقاط مي‌گذرد به صورت بي‌سيم به مركز پردازش داده‌ها منتقل كرد. در ادامه آنهايي كه مجوز استفاده از اين شبكه را دارند مي‌توانند تنها با استفاده از اينترنت به داده‌هاي ثبت شده از سوي اين راديوها دسترسي پيدا كنند.
تيم تحقيقاتي زتل در جريان طراحي اين راديوي نانويي متوجه اين موضوع شد كه اگر يكي از پايانه‌هاي نانولوله كربني را روي سطحي قرار دهيم، سازه‌اي همچون تاق قوس‌داري شكل مي‌گيرد كه تنها از يك سو به ديوار متصل است. زماني كه مولكولي روي پايانه آزاد آن قرار مي‌گيرد، ارتعاشي در نانولوله ايجاد مي‌شود. آنها به اين نتيجه رسيدند كه مولكول‌هاي مختلفي كه جرم متفاوتي دارند، ارتعاشاتي با فركانس‌هاي گوناگون توليد مي‌كنند. زماني كه محققان پي به برخي از اين فركانس‌ها بردند (كه اتفاقا برخي از آنها در باند راديوهاي فعلي نيز وجود دارند) ايده ساخت راديوهاي نانويي بسرعت راه رسيدن به واقعيت را در پيش گرفت.
راديوي نانويي تيم تحقيقاتي زتل از 4 بخش تشكيل شده است: آنتن كه سيگنال‌هاي الكترومغناطيسي را دريافت مي‌كند، تيونري كه فركانس‌هاي خاصي را از طيف گسترده سيگنال‌هاي منتشر شده انتخاب مي‌كند، تقويت‌كننده‌اي كه قدرت سيگنال را بيشتر مي‌كند و يك پياده‌گر (دمدولاتور) كه وظيفه جداسازي سيگنال اطلاعاتي از امواج منتشر شده را دارد. در ادامه سيگنال پردازش شده اطلاعاتي به بلندگوي خارجي منتقل شده تا در آنجا قابليت شنيده شدن را پيدا كند.
كارشناسان با توجه به پيشرفت‌هايي كه در اين زمينه صورت گرفته است، فرآيند تغيير شكل و سيستم عملكرد راديو را در گذر زمان بسيار جالب توجه عنوان مي‌كنند. در دهه 30 ميلادي راديوها ابعاد قابل توجهي داشتند و حتي مي‌توان گفت كه سهم چشمگيري در اشغال فضاي محيطي داشتند، اما بتدريج كوچك‌تر شدند تا در دهه 60 نسل جديدتري از آنها كه جاي بسيار كمي را اشغال مي‌كند، ارائه شدند. با عبور از سال 2000 نسل جديدتر و متحول شده ديگري از آنها به بازارهاي جهاني ارائه شده كه به تنهايي با يك يا دو انگشت در دست قرار مي‌گرفتند اما اكنون و با ساخت راديوهاي نانويي، تحولي بنيادين در اين فرآيند تكاملي ايجاد شده است، جايي كه ساختار راديو همچون امواج راديويي براحتي قابل رؤيت نيست. آنها را تنها با استفاده از ميكروسكوپ‌هاي قدرتمند مي‌توان ديد اما از هم اكنون زمزمه‌هايي درخصوص طراحي راديوهايي حتي كوچك‌تر از ابعاد نانويي به گوش مي‌رسد.
سعيد حسيني
