Ossido di grafene ed onde elettromagnetiche 2G, 3G, 4G e 5G

Gennaio 23, 2025 Grafene, Neurocontrollo, Studi scientifici

La banda 26GHz è la chiave per lo sviluppo della cosiddetta “quarta rivoluzione industriale” cioè l’automazione e l’integrazione dell’intelligenza artificiale in tutti i servizi e le attività industriali e produttive.

Veronica Baker


Ossido di grafene ed onde elettromagnetiche 2G, 3G, 4G e 5G

Studio di riferimento

Ameer, S.; Gul, IH (2016). Influence of reduced graphene oxide on effective absorption bandwidth shift of hybrid absorbers. PLoS One, 11 (6), e0153544. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0153544



Introduzione

Data l’importanza delle prove già ottenute in passato sull’assorbimento elettromagnetico dell’ossido di grafene GO nello spettro utilizzato nella tecnologia 5G, diventa fondamentale approfondire l’argomento per capire quali altre gamme dello spettro elettromagnetico potrebbero essere assorbite.

Lo spettro elettromagnetico è la distribuzione energetica delle onde elettromagnetiche.
Nel caso degli studi di assorbimento, si misura lo “spettro di assorbimento” del materiale, in questo caso l’ossido di grafene GO.

Per studiare lo spettro elettromagnetico, di solito viene suddiviso in gamme/segmenti/bande che permettono di classificare le onde con le loro diverse frequenze, in base ai loro usi o applicazioni.

Una banda di radiofrequenza è una parte della sezione di frequenza dello spettro radio comunemente usata per le comunicazioni radio, che facilita la sintonizzazione e previene le interferenze tra il trasmettitore e il ricevitore.

Secondo le informazioni diffuse, per quanto riguarda lo spettro radio 5G è strutturato intorno alle bande 700MHz (corrispondenti a 694-790MHz, banda inferiore a 1GHz, originariamente assegnata alle emittenti televisive che trasmettevano sul digitale terrestre), 1500MHz (destinato al 5G che corrisponde a 1427-1530MHz), 2600MHz, 2,6GHz e 26GHz (per “situazioni specifiche“).

Proseguendo con la ricerca di informazioni sulla banda dei 26 GHz, si scopre l’esistenza dell’Osservatorio Nazionale 5G 2020 e del suo rapporto sulla standardizzazione e diffusione del 5G.
Si osserva che i limiti della banda sono stabiliti tra 24,25 e 27,5 GHz, a cui è attribuita un’elevata velocità di trasmissione, ma una portata limitata a pochi chilometri.

In questa pubblicazione, secondo il BEREC (“Body of European Regulators for Electronic Communications) “si può prevedere che ci saranno autorizzazioni generali nelle bande più alte (66-71 GHz) e autorizzazioni individuali nelle bande intermedie (26 GHz).

Finché gli ambienti d’uso finali non saranno completamente definiti, i meccanismi secondari del mercato dello spettro forniranno una maggiore flessibilità per le autorizzazioni da adattare alle esigenze specifiche di ogni mercato associato ai servizi 5G”.

Questo dimostra che le bande intermedie a 26GHz saranno autorizzate su una base più ristretta.

Preoccupa anche l’autorizzazione generale delle bande alte da 66 a 71 GHz, vista la ben nota capacità assorbente dell’ossido di grafene, già menzionata in precedenza.

Ciò suggerisce che la vera rivoluzione nello spettro radio avverrà quando le frequenze della banda dei 26 GHz saranno messe all’asta, considerata la quantità di spettro di frequenze non assegnate ancora disponibile.

Fatti analizzati

Tornando all’analisi dello studio a cui si fa riferimento per questa voce, Ameer e Gul utilizzano un nanomateriale assorbente ibrido costituito da NiFe₂O₄-rGO.
L’ossido di grafene ridotto (rGO) ha permesso al composto di ferrite NiFe2O4 di completare la sua larghezza di banda di assorbimento e di lavorare con una gamma di frequenze più ampia.

Questo fatto è dovuto alle proprietà magneto-dielettriche del nanomateriale che permettono un “alto assorbimento delle microonde nella regione delle basse frequenze (bande miste L e S), in grado di coprire tutta la sua larghezza di banda“.

I fogli di grafene sintetizzati nel materiale “hanno un alto contenuto di ossigeno (circa il 42%) legato a singoli strati di carbonio“.

Questo aspetto è particolarmente rilevante quando si considera la sua interazione con il corpo umano, considerando i danni che può causare a causa dell’ossidazione.
L’aspetto del materiale al microscopio è quello visibile in figura 1.


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Fig 1. : Nanomateriale campione di NiFe2O4-rGO

L’articolo conclude che il nanocomposito NiFe₂O₄-rGO può operare nello spettro 1 MHz – 3 GHz, adattandosi perfettamente allo spettro elettromagnetico 5G, ma anche alle bande 2G, 3G e 4G.

Gli autori fanno riferimento al nanocomposito nel mondo della seguente maniera : “La spettroscopia magneto-dielettrica a microonde è stata eseguita nella regione delle basse frequenze nello spettro 1 MHz-3 GHz.

Le nanoparticelle e gli ibridi sintetizzati sono risultati altamente assorbenti per le microonde in tutte le bande radar L e S (< -10 dB da 1 MHz a 3 GHz).
Questa eccellente proprietà di assorbimento delle microonde, indotta dall’accoppiamento dei fogli di grafene, dimostra l’applicabilità di questi materiali con una larghezza di banda di assorbimento adattata alle basse frequenze”.

Altri studi

1.(Zhang, D.; Chai, J.; Cheng, J.; Jia, Y.; Yang, X.; Wang, H.; Cao, M. 2018)

Materiali analizzati : Bisolfuro di molibdeno rivestito con ossido di grafene ridotto MoS2/rGO.
Frequenze operative ottimali : 4,64-18 GHz.
Immagini al microscopio :


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Fig 2. Materiali analizzati al microscopio elettronico a trasmissione (Zhang, D .; Chai, J .; Cheng, J .; Jia, Y .; Yang, X .; Wang, H .; Cao, M. 2018)

2.(Hu, J.; Shen, Y.; Xu, L.; Liu, Y. 2020)

Materiali analizzati : Diossido di manganese rivestito di ossido di grafene ridotto MnO2/rGO.
Frequenze operative ottimali : 8-12 GHz.
Immagini al microscopio :


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Fig 3. : Nanofogli di ossido di grafene ridotto a forma di fiore (Hu, J .; Shen, Y .; Xu, L .; Liu, Y. 2020)

3.(Ren, F.; Zhu, G.; Ren, P.; Wang, K.; Cui, X.; Yan, X. 2015)

Materiali analizzati : Ferrite di cobalto riempita con nanofilm di ossido di grafene ridotto CoFe2O4/rGO.
Frequenze operative ottimali : 8-12 GHz.
Immagini al microscopio :


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Fig 4. : Composti nanoibridi con ossido di grafene ridotto (Ren, F .; Zhu, G .; Ren, P .; Wang, K .; Cui, X .; Yan, X. 2015)

4.(He, L .; Zhao, Y .; Xing, L .; Liu, P .; Wang, Z .; Zhang, Y .; Du, Y. 2018)

Materiali analizzati : Ferro carbonile scaglioso rivestito con ossido di grafene ridotto FCI/rGO.
Frequenze operative ottimali : 2-18 GHz.
Immagini al microscopio :


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Fig. 5. Ferro carbonilico squamoso rivestito con RGO (He, L .; Zhao, Y .; Xing, L .; Liu, P .; Wang, Z .; Zhang, Y .; Du, Y. 2018)

5.(Ma, E.; Li, J.; Zhao, N.; Liu, E.; He, C.; Shi, C. 2013)

Materiali analizzati : Ossido di grafene ridotto rivestito di ossido di ferro magnetico rGO/Fe3O4.
Frequenze operative ottimali : 8-12 GHz.
Immagini al microscopio :


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Fig 6. : Ossido di grafene rivestito di magnetite (Ma, E .; Li, J .; Zhao, N .; Liu, E .; He, C .; Shi, C. 2013)

6.(Sudeep, PM; Vinayasree, S.; Mohanan, P.; Ajayan, PM; Narayanan, TN; Anantharaman, MR 2015)

Materiali analizzati : Ossido di grafene GO, Ossido di grafene fluorurato FGO, Ossido di grafene altamente fluorurato HFGO.
Frequenze operative ottimali : Banda S (da 2 GHz a 4 GHz), banda X (da 8 GHz a 12 GHz).
Immagini al microscopio :


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Fig.7. Esempio di ossido di grafene fluorurato (Peng, W .; Li, H .; Song, S. 2017)

7.(Quan, L .; Qin, FX; Estevez, D .; Lu, W .; Wang, H .; Peng, HX 2019)

Materiali analizzati : GO-s Ossido di grafene ondulato, GO-ms Ossido di grafene piegato, GO-mg Ossido di grafene ondulato a fiore, GO-s-NG Ossido di grafene ondulato azoto, GO-ms-NG Ossido di grafene piegato azoto, Ossido di grafene ondulato azotato GO- mg-NG.
Frequenze operative ottimali : 2 GHz.

Immagini al microscopio :


grafenotissue
Fig 8 : Morfologia dell’ondulazione di campioni di ossido di grafene (Quan, L .; Qin, FX; Estevez, D .; Lu, W .; Wang, H .; Peng, HX 2019)

8.(Xu, Y.; Luo, J.; Yao, W.; Xu, J.; Li, T. 2015)

Materiali analizzati : Scaglie di ossido di grafene ridotte con polvere di ferro carbonile e polianilina rGO/F-CIP/PANI.
Frequenze operative ottimali : 2-18 GHz.

Immagini al microscopio :


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Fig. 9. Tabella C) Composto di ossido di grafene rivestito con F-CIP (Xu, Y .; Luo, J .; Yao, W .; Xu, J .; Li, T. 2015)

9.(Zhang, L.; Yu, X.; Hu, H.; Li, Y.; Wu, M.; Wang, Z.; Chen, C. 2015)

Materiali analizzati : Ferro solfato eptaidrato, ferro solfato eptaidrato (II) termocombinato con ossido di grafene ridotto FeSO4· 7H2O/rGO.
Frequenze operative ottimali : 2-18 GHz.

Immagini al microscopio :


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Fig. 10. Microscopia di FeSO4·7H2O/rGO (Zhang, L .; Yu, X .; Hu, H .; Li, Y .; Wu, M .; Wang, Z .; Chen, C. 2015)

10.(Sun, X.; Sheng, L.; Yang, J.; An, K.; Yu, L.; Zhao, X. 2017)

Materiali analizzati : Ossido di grafene ridotto combinato con ossido di zinco e ferrite di bario 3D-RGO-ZnO/BaFe12O 19.
Frequenze operative ottimali : 5,8-11,52 GHz.

Immagini al microscopio :


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Fig. 11. Campione 3D-rGO-ZnO (Sun, X .; Sheng, L .; Yang, J .; An, K .; Yu, L .; Zhao, X. 2017)

Riflessioni finali

I nanocompositi basati su ossido di grafene GO e ossido di grafene ridotto rGO hanno dimostrato di possedere un’elevata capacità di assorbimento delle onde elettromagnetiche in quasi tutte le gamme di emissione.
Nello studio di Ameer e Gul a cui si fa riferimento in questo post, l’assorbimento non è limitato solo alle bande 5G, ma include anche le tecnologie 2G, 3G e 4G, con un intervallo che va da 1 MHz a 3 GHz.

Il resto degli studi citati mostra che l’ossido di grafene GO ha di per sé proprietà di assorbimento elettromagnetico, indipendentemente dal composto o dal nanomateriale con cui è configurato per il suo miglioramento o amplificazione.

Pertanto, si può affermare che l’inoculazione di ossido di grafene nei cosiddetti “vaccini” può causare l’assorbimento di onde elettromagnetiche che provocano la decomposizione cellulare a causa dello stress ossidativo e il rilascio di radicali liberi, generando danni al corpo ed effetti avversi, come già spiegato in decine di post precedenti.

D’altra parte, si dimostra anche l’interesse della comunità scientifica per questo settore di ricerca, dal momento che su Google Scholar si trovano 884 risultati con la ricerca relativa, digitando le voci “ossido di grafene ridotto“, “assorbimento“, “larghezza di banda“, “MHz” e “GHz“.

Secondo i rapporti sull’argomento, la banda dei 26 GHz è fondamentale per lo sviluppo della cosiddetta “quarta rivoluzione industriale”, ovvero l’automazione e l’integrazione dell’intelligenza artificiale in tutti i servizi e le attività industriali e produttive.

È interessante notare che la frequenza 26GHz è esplicitamente citata da (Chen, Y .; Fu, X .; Liu, L .; Zhang, Y .; Cao, L .; Yuan, D .; Liu, P. 2019) nel loro articolo sulle proprietà di assorbimento elettromagnetico del 5G, dimostrandosi adatta anche alla neuromodulazione a distanza, come affermato da (Li, X .; Xiong, H .; Rommelfanger, N .; Xu, X .; Youn, J .; Slesinger, PA; Qin, Z. 2021).



Ciò garantisce la capacità di neuromodulazione virtuale cerebrale a tutti coloro che sono stati inoculati con l’ossido di grafene.

Bibliografia

1.Chen, Y.; Fu, X.; Liu, L.; Zhang, Y.; Cao, L.; Yuan, D.; Liu, P. (2019). Millimeter wave absorbing property of flexible graphene/acrylonitrile-butadiene rubber composite in 5G frequency band. Polymer-Plastics Technology and Material, 58 (8), 903-914. https://doi.org/10.1080/03602559.2018.1542714

2.He, L.; Zhao, Y.; Xing, L.; Liu, P.; Wang, Z.; Zhang, Y.; Du, Y. (2018). Preparation of reduced graphene oxide coated flaky carbonyl iron composites and their excellent microwave absorption properties. RSC advances, 8 (6), pp. 2971-2977.https://doi.org/10.1039/C7RA12984J

3.Hu, J.; Shen, Y.; Xu, L.; Liu, Y. (2020). Facile preparation of flower-like MnO2/reduced graphene oxide (rGO) nanocomposite and investigation of its microwave absorption performance. Chemical Physics Letters, 739, 136953.  https://doi.org/10.1016/j.cplet.2019.136953

4.Li, X.; Xiong, H.; Rommelfanger, N.; Xu, X.; Youn, J.; Slesinger, PA; Qin, Z. (2021). Nanotransducers for wireless neuromodulation. Matter, 4 (5), pp. 1484-1510. https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.02.012

5.Ma, E.; Li, J.; Zhao, N.; Liu, E.; He, C.; Shi, C. (2013).  Preparation of reduced graphene oxide/Fe3O4 nanocomposite and its microwave electromagnetic properties. Materials Letters, 91, pp. 209-212https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.09.097

6.Peng, W.; Li, H.; Song, S. (2017).  Synthesis of Fluorinated Graphene/CoAl-Layered Double Hydroxide Composites as Electrode Materials for Supercapacitors. ACS applied materials & interfaces, 9 (6), pp. 5204-5212. https://doi.org/10.1021/acsami.6b11316

7.Quan, L.; Qin, FX; Estevez, D.; Lu, W.; Wang, H.; Peng, HX (2019). The role of graphene oxide precursor morphology in magnetic and microwave absorption properties of nitrogen-doped graphene. Journal of Physics D: Applied Physics, 52 (30), 305001.  https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab1dac

8.Ren, F.; Zhu, G.; Ren, P.; Wang, K.; Cui, X.; Yan, X. (2015). Cyanate ester resin filled with graphene nanosheets and CoFe2O4-reduced graphene oxide nanohybrids as a microwave absorber. Applied Surface Science, 351, pp. 40-47.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.05.101

9.Sudeep, PM; Vinayasree, S.; Mohanan, P.; Ajayan, PM; Narayanan, TN; Anantharaman, MR (2015). Fluorinated graphene oxide for enhanced S and X-band microwave absorption. Applied Physics Letters, 106 (22), 221603.https://doi.org/10.1063/1.4922209

10.Sun, X.; Sheng, L.; Yang, J.; An, K.; Yu, L.; Zhao, X. (2017). Three-dimensional (3D) reduced graphene oxide (RGO)/zinc oxide (ZnO)/barium ferrite nanocomposites for electromagnetic absorption. Journal of Materials Science : Materials in Electronics, 28 (17), pp. 12900-12908.https://doi.org/10.1007/s10854-017-7120-2

11.Xu, Y.; Luo, J.; Yao, W.; Xu, J.; Li, T. (2015). Preparation of reduced graphene oxide/flake carbonyl iron powders/polyaniline composites and their enhanced microwave absorption properties. Journal of Alloys and Compounds, 636, pp. 310-316.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.02.196

12.Zhang, D.; Chai, J.; Cheng, J.; Jia, Y.; Yang, X.; Wang, H.; Cao, M. (2018). Highly efficient microwave absorption properties and broadened absorption bandwidth of MoS2-iron oxide hybrids and MoS2-based reduced graphene oxide hybrids with Hetero-structures. Applied Surface Science, 462, pp. 872-882. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.08.152

13.Zhang, L.; Yu, X.; Hu, H.; Li, Y.; Wu, M.; Wang, Z.; Chen, C. (2015). Facile synthesis of iron oxides/reduced graphene oxide composites : application for electromagnetic wave absorption at high temperature. Scientific reports, 5 (1), pp. 1-9.https://doi.org/10.1038/srep09298


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