(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノチューブ（３００）の壁（３０４）を形成する任意の数のカーボン層（３０２）を含む前記ナノチューブ（３００）であって、前記任意の数のカーボン層（３０２）は光信号（３１４）を伝播するように構成された任意の数の光学特性（３１０）及び電気信号（３１６）を伝導するように構成された任意の数の電気特性（３１２）を有する、ナノチューブと、
前記ナノチューブの前記壁の外表面（３２０）を覆うように構成された絶縁シース（２０４）であって、前記光信号（３１４）は前記ナノチューブにおけるチャネル（３０６）内を伝播し、前記電気信号（３１６）は前記ナノチューブの前記壁（３０４）に沿って伝播する、絶縁シースと、を備え、
前記ナノチューブは中空コアの光ファイバーであり、
前記絶縁シースは、前記チューブの前記壁を通過する前記光信号の屈折率、及び前記屈折率よりも大きな入射角で壁を通過する浮遊光子の光学吸収を提供する、装置。
【請求項２】
前記カーボン層（３０２）は１つの層から３つの層までであり、前記任意の数のカーボン層（３０２）は任意の数のグラフェン層である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チューブ（３００）は、前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つで情報（３２２）を送信するように構成されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記チューブ（３００）は、前記光信号（３１４）を用いて情報（３２２）を、また前記電気信号（３１６）を用いて電力（１１８）を送信するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
請求項１に記載のナノチューブ（３００）を用いて光信号（３１４）及び電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つを送信することを含む、信号を送信するための方法。
【請求項６】
情報（３２２）を前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つに符号化することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つを用いてデバイス（４００）に電力（１１８）を供給することをさらに含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記電気信号（３１６）は前記ナノチューブ（３００）の前記壁（３０４）に沿って伝播する、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記任意の数のカーボン層（３０２）は１つの層から３つの層までであり、前記任意の数のカーボン層（３０２）は任意の数のグラフェン層（３０８）である、請求項５から８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して情報の送信に関し、具体的には光信号及び電気信号の送信に関する。さらに具体的には、本開示は、ナノチューブを用いて光信号及び電気信号を送信するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機、衛星、船舶、潜水艦、車両、送電線、通信回線、及びその他の状況では、機器の大きさと重量を低減することが望ましい。例えば、信号送信に使用される通信リンクの重量及び大きさは低減することが望ましい。これらの通信リンクは情報、電力、或いは情報及び電力の両方を送信することができる。電線は、送電線、通信回線、及び様々なデバイス間で信号を送信する他の環境と共に、航空機及び他の移動プラットフォームでは共用される。
【０００３】
通信リンク及び／又は電力リンクの形成に使用される電線及び絶縁体は、所望以上に重くなることがある。さらに、電線の数が増すにつれて、電線に対して必要となる空間は所望以上に増大することがある。
【０００４】
代替案の１つとして、光ファイバーを介して形成される通信リンクの利用も含まれる。光ファイバーは、シリカなどの材料から作られる柔軟で、透明なファイバーである。一又は複数のこれらの光ファイバーはクラッド内に配置され、光ファイバーケーブルを形成するため、クラッドの周囲にはシースを有する。光ファイバーケーブルは、電気信号の伝達に使用される電線と比較して、より細くより軽量になりうる。しかしながら、光ファイバーは依然として所望以上の大きさ及び重量を有することがある。
【０００５】
したがって、少なくとも上述の問題点のいくつかと、起こりうる他の問題点を考慮する方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
１つの例示的な実施形態では、装置はチューブの壁を形成する任意の数のカーボン層を備えるチューブを含む。任意の数のカーボン層は、光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び、電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、通信システムはネットワーク及び任意の数のデバイスを備える。ネットワークは、ネットワーク内の光信号及び電気信号を送信するように構成されたグラフェンナノチューブを含む。任意の数のデバイスは、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを用いて情報を交換するように構成されている。
【０００８】
さらに別の例示的な実施形態では、信号を送信する方法が提示されている。光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つは、チューブの壁を形成する任意の数のカーボン層を含むチューブを用いて送信される。任意の数のカーボン層は、光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び、電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。
【０００９】
本開示の一態様によれば、チューブの壁を形成する任意の数のカーボン層を含むチューブを含む装置が提示され、任意の数のカーボン層は光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。装置はさらに、チューブの壁の外表面を覆うように構成された絶縁シースを含む。有利には、光信号はチューブのチャネル内を伝播する。有利には、電気信号はチューブの壁に沿って伝播する。
【００１０】
さらに、任意の数のカーボン層は１つの層から３つの層までである。有利には、任意の数のカーボン層は、任意の数のグラフェン層である。装置は、カーボンナノチューブであるチューブをさらに含む。有利には、チューブはそこで、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つで情報を送信するように構成されている。
【００１１】
有利には、チューブは、光信号を用いて情報を、また電気信号を用いて電力を送信するように構成されている。任意の数の付加的なカーボン層を含むチューブ及び任意の数の付加的なチューブは、通信リンクを形成する。装置は、チューブ及び任意の数の付加的なチューブを被覆する絶縁シースをさらに含む。
【００１２】
本開示の別の態様によれば、ネットワーク内の光信号及び電気信号を送信するように構成されているグラフェンナノチューブを含むネットワーク、並びに光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを用いて情報を交換するように構成された任意の数のデバイスを備える通信システムが提供される。任意の数のデバイスの一部は、グラフェンナノチューブを介してネットワークから電力を受け取る。有利には、グラフェンナノチューブは、１つのグラフェン層から３つのグラフェン層を含む。
【００１３】
本開示の一態様によれば、チューブの壁を形成する任意の数のカーボン層を含むチューブを用いて、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを送信することを含む信号送信のための方法が提供され、任意の数のカーボン層は光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。方法は、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つに情報を符号化することを、さらに含む。
【００１４】
方法は、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを用いてデバイスに電力を供給することを、さらに含む。有利には、電気信号はチューブの壁に沿って伝播する。有利には、任意の数のカーボン層は１つの層から３つの層までである。任意の数のカーボン層は、任意の数のグラフェン層である。
【００１５】
特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解されうる、さらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。
【００１６】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的及び特徴とは、添付図面を参照して本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】例示的な実施形態による情報環境のブロック図である。
【図２】例示的な実施形態による通信リンクのブロック図である。
【図３】例示的な実施形態によるチューブのブロック図である。
【図４】例示的な実施形態によるデバイスのブロック図である。
【図５】例示的な実施形態による通信リンクに使用可能なカーボン層の図である。
【図６】例示的な実施形態によるグラフェン層から形成されるチューブの図である。
【図７】例示的な実施形態によるナノチューブの端部の図である。
【図８】例示的な実施形態による通信リンクの図である。
【図９】例示的な実施形態による通信リンクの端部の図である。
【図１０】例示的な実施形態による異なる種類のナノチューブを形成するために選択されるカーボン層の種々の配向性の図である。
【図１１】例示的な実施形態による多壁ナノチューブの図である。
【図１２】例示的な実施形態によるナノチューブを介して相互に接続されるデバイスの図である。
【図１３】例示的な実施形態によるホール効果デバイスの図である。
【図１４】例示的な実施形態による信号群を送信するためのプロセスのフロー図である。
【図１５】例示的な実施形態による１つの信号を送信するためのプロセスのフロー図である。
【図１６】例示的な実施形態による１つの信号を受信するためのプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
例示的な実施形態は、一又は複数の種々の検討事項を認識し、且つ考慮している。例えば、例示的な実施形態は、カーボンナノチューブが光ファイバーの代わりに使用されうることを認識し、且つ考慮している。これらのカーボンナノチューブは、光ファイバーと比較して直径が大幅に小さくなりうる。例えば、光ファイバーは約０．２５ミリメートルから約０．５ミリメートルの直径を有することがある。これに対して、ナノチューブは、直径は変動することもあるが、約１ナノメートルの直径を有することがある。言い換えるならば、約０．５ミリメートルの直径を有する光ファイバーは、約１ナノメートルの直径を有するナノチューブよりも約５０万倍太いことになる。
【００１９】
例示的な実施形態は、カーボンナノチューブはナノチューブのチャネルを経由して光信号を伝播する特性を有するように選択されうることを認識し、且つ考慮している。このようにして、カーボンナノチューブを利用して形成される通信リンクは、光ファイバーと比較して重量が軽く、占有する空間も少ない。
【００２０】
さらに、例示的な実施形態はまた、多くの場合、通信システム内のデバイスが異なる種類の信号伝播を使用しうることを認識し、且つ考慮している。例えば、例示的な実施形態は、幾つかのデバイスは光信号を使用し、一方、他のデバイスは電気信号を使用しうることを認識し、且つ考慮している。その結果、通信リンクが実装される航空機又は他のプラットフォームは電線及び光ファイバーの両方を使用することがある。これらの設計では、光ファイバーによる重量及び大きさの節約の一部は失われることがある。加えて、これらの通信システムのための設計は、通信システム内で使用されうるデバイスを考慮している。デバイスが異なる種類の信号伝播を使用するものと交換される場合には、電線と光ファイバーの両方が存在していなければならない。柔軟性を高めるために両方の種類の通信リンクを存在させることは、所望以上に通信リンクの大きさ及び重量を増すことがある。
【００２１】
例示的な実施形態はまた、光ファイバーが使用される場合であっても、現在使用されている光ファイバーは電力を伝達することはできないため、デバイスに電力を供給するために追加の電線が必要となることを認識し、且つ考慮している。光ファイバーは、電気信号を伝導する導電性シース又は電線を光ファイバーに追加して含むことがある。これらの電気信号は情報及び電力用に使用されることがある。しかしながら、これらのコンポーネントを含む光ファイバーは、所望よりも太く重くなることがある。
【００２２】
したがって、例示的な実施形態は、単一の通信リンク内に異なる種類の信号を送信するための方法及び装置を提供する。これらの例示的な実施例では、装置は、壁を形成する任意の数のカーボン層を含むチューブを備える。任意の数のカーボン層は、光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び、電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。このようにして、同一の通信リンクは両方の種類の信号を送信するために使用可能である。さらに、通信リンクはまた、デバイスに電気信号の電力を送信しながら、光信号の情報を送信するように使用可能である。
【００２３】
ここで図面、特に図１を参照すると、例示的な実施形態による情報環境のブロック図が示されている。図示されているこの実施例では、情報環境１００は通信システム１０２を含む。
【００２４】
通信システム１０２は情報１０３を送信するように使用されてもよい。この情報は任意の数の種々の形態をとることができる。例えば、情報１０３は画像、データ、ビデオ、プログラム、コマンド、音声、及び他の種類の情報であってもよい。
【００２５】
通信システム１０２は、プラットフォーム１０４に関連付けられていてもよい。１つのコンポーネントが別のコンポーネントと「関連付けられる」ときには、関連付けは、図示されているこれらの例においては物理的な関連付けである。例えば、第１のコンポーネントである通信システム１０２は、第２のコンポーネントであるプラットフォーム１０４に対し、第２のコンポーネントへの固定、第２のコンポーネントへの接着、第２のコンポーネントへの取り付け、第２のコンポーネントへの溶接、第２のコンポーネントへの締結、及び／または他の何らかの好適な方式での第２のコンポーネントへの接続によって、関連付けられていると見なされることがある。第１のコンポーネントはまた、第３のコンポーネントを用いて第２のコンポーネントに接続されることがある。第１のコンポーネントはまた、第２のコンポーネントの一部及び／又は延長として形成されることにより、第２のコンポーネントに関連付けられていると見なされることもある。
【００２６】
本明細書で使用されているように、アイテムに関連して「任意の数の」を使用した場合には、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「任意の数の形態」は、一又は複数の種々の形態を意味する。別の実施例として、任意の数のカーボン層は、単一のカーボン層を意味することがある。
【００２７】
このような例示的な実施例では、プラットフォーム１０４は任意の数の種々の形態をとることができる。例えば、限定するものではないが、プラットフォーム１０４は、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、及び宇宙構造物であってもよい。より具体的には、プラットフォーム１０４は、水上艦、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、製造施設、建造物、電話通信システム、ケーブルテレビネットワーク、海底ケーブル、高圧送電システム、通信システム、及び他の好適なプラットフォームであってもよい。
【００２８】
図示されているように、通信システム１０２は、ネットワーク１０６及びデバイス１０８を備える。これらの例示的な実施例では、デバイス１０８はハードウェアデバイスである。デバイス１０８は任意の数の種々の形態をとることができる。例えば、デバイス１０８は、コンピュータ、タブレットコンピュータ、センサ、アクチュエータ、リピータ、スイッチ、ルータ、ネットワークノード、及び他の好適な種類のデバイスのうちの少なくとも１つを含みうる。
【００２９】
本明細書で使用されているように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムの一又は複数の様々な組み合わせが使用可能であり、且つ列挙された各アイテムのうちの一つだけあればよいということを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定しないが、「アイテムＡ」、又は「アイテムＡとアイテムＢ」を含む。この例は、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」も含む。他の例として、「〜のうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定しないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、並びに他の適切な組み合わせを含む。
【００３０】
ネットワーク１０６は通信リンク１１０を含む。通信リンク１１０は、これらの例示的な実施例ではハードウェアリンクである。通信リンク１１０は、光信号１１２、電気信号１１４、又は光信号１１２と電気信号１１４の両方を同時に伝達するように構成されている。デバイス１０８は、光信号１１２、電気信号１１４、又は光信号１１２と電気信号１１４の両方を用いて動作してもよい。
【００３１】
これらの例示的な実施例では、情報１０３は、光信号１１２、電気信号１１４、又はその両方を用いてデバイス１０８によって交換されてもよい。加えて、電力１１８は、これらの例示的な実施例では、通信システム１０２のネットワーク１０６内で送信される電気信号を介して、デバイス１０８の一部に供給されることがある。言い換えるならば、一又は複数のデバイス１０８はネットワーク１０６から電力を受け取ることができる。他の例示的な実施例では、電力１１８はまた光信号１１２を介して供給されることがある。したがって、電力１１８は、光信号１１２及び電気信号１１４のうちの少なくとも１つを用いて供給されることがある。
【００３２】
ここで、図２を参照すると、例示的な実施形態による通信リンクのブロック図が示されている。図示されているこの実施例では、通信リンク２００は、図１の通信リンク１１０のうちの１つの通信リンクの実施例である。
【００３３】
図示されているように、通信リンク２００は任意の数のチューブ２０２を含む。任意の数のチューブ２０２は、図１の光信号１１２に対して所望の屈折率をもたらすように構成されている。任意の数のチューブ２０２は単一のチューブであってもよい。言い換えるならば、任意の数の付加的なチューブは、任意の数のチューブ２０２が一又は複数のチューブを含むとき、チューブに追加されて存在してもよい。
【００３４】
任意の数のチューブ２０２内の各チューブは、任意の数のシース２０４によって覆われてもよい。任意の数のチューブ２０２に複数のチューブが存在するときには、任意の数の付加的なチューブは被覆２０６によってさらに覆われてもよい。
【００３５】
図示しているように、任意の数のシース２０４内の１つのシースは、絶縁シースである。任意の数のシース２０４は、これらの例示的な実施例で、電気信号に対する絶縁をもたらす。加えて、任意の数のシース２０４はまた、任意の数のチューブ２０２の壁を通過しうる図１の光信号１１２に対して所望の屈折率をもたらすように構成されてもよい。さらに、任意の数のシース２０４は、屈折率よりも大きな入射角で壁を通過する浮遊光子の光学吸収をもたらすように構成されてもよい。
【００３６】
ここで図３を参照すると、例示的な実施形態によるチューブのブロック図が示されている。この例示的な実施例では、チューブ３００は、図２の通信リンク２００用の任意の数のチューブ２０２のうちの１つのチューブの実施例である。
【００３７】
これらの例示的な実施例では、チューブ３００は壁３０４を形成する任意の数のカーボン層３０２を含む。チャネル３０６はチューブ３００を通って延在する。図示されているように、任意の数のカーボン層３０２は任意の数のグラフェン層３０８の形態をとることがある。言い換えるならば、チューブ３００はグラフェンチューブであってもよく、より具体的にはグラフェンナノチューブであってもよい。したがって、ネットワーク１０６は、通信システム１０２内の任意の数のデバイス１０８間で電気信号を交換するように使用されるグラフェンナノチューブを含むことがある。
【００３８】
任意の数のカーボン層３０２は、例えば、１、２、３、又は他の好適な数の層であってもよい。言い換えるならば、チューブ３００に対する任意の数のカーボン層３０２は単一のカーボン層であってもよい。幾つかの例示的な実施例では、チューブ３００は、任意の数のカーボン層３０２が複数の層を含む場合、カーボン層に加えて任意の数の付加的なカーボン層を含んでもよい。
【００３９】
これらの例示的な実施例では、チューブ３００を形成する任意の数のカーボン層３０２は、任意の数の光学特性３１０及び任意の数の電気特性３１２を有する。任意の数のカーボン層３０２に対する任意の数の光学特性３１０は、光信号３１４を伝播するように構成されている。任意の数のカーボン層３０２に対する任意の数の電気特性３１２は、電気信号３１６を伝導するように構成されている。これらの例示的な実施例では、光信号３１４及び電気信号３１６は共に、チューブ３００を通ってほぼ同時に移動することができる。光信号３１４は、図１の光信号１１２のうちの１つの光信号の実施例である。電気信号３１６は、図１の電気信号１１４のうちの１つの電気信号の実施例である。
【００４０】
任意の数の光学特性３１０には、屈折率が含まれていてもよい。例えば、屈折率は空気、真空、或いはチャネル３０６内の他の何らかの媒体の屈折率よりも高いこと又は低いことがあり、この屈折率によってチューブ３００内のチャネル３０６は光ファイバー内の中空コアとして機能を果たすことができる。言い換えるならば、チャネル３０６は幾つかの例示的な実施例では、光子が内部を伝播する材料を含んでもよい。
【００４１】
屈折率は、ナノチューブの密度などのパラメータによって調整されうる。例示的な実施例では、密度はチューブ、所定の体積内の任意の数のチューブ、又はその両方の密度であってもよい。屈折率は、相互のチューブの相対的な配置によって調整されうる。
【００４２】
抵抗率、インピーダンス、キャパシタンス、及び伝導度は、任意の数の電気特性３１２の中の電気特性の実施例である。これらの例示的な実施例では、より低い抵抗率すなわちより高い伝導度が望ましい。具体的には、抵抗率は所望の方法で電子を伝導するため十分に低くなるように選択される。
【００４３】
これらの例示的な実施例では、光信号３１４はチューブ３００内部のチャネル３０６を通って伝播することができる。図示しているように、光信号３１４は様々な波長を有しうる。これらの波長は可視光、赤外光、紫外光に対応するもの、或いは他の波長であってもよい。例えば、光信号３１４に対応する波長は約１０ナノメートルから約４００ナノメートルであってもよい。
【００４４】
電気信号３１６はチューブ３００の壁３０４に沿って伝播しうる。電気信号３１６の伝播は壁３０４の内表面３１８、壁３０４の外表面３２０、又はその両方に沿うことがある。
【００４５】
図示しているように、チューブ３００は、光信号３１４及び電気信号３１６のうちの少なくとも１つで情報３２２を送信するように構成されている。加えて、チューブ３００はまた、光信号３１４及び電気信号３１６のうちの少なくとも１つを用いて電力３２４を送信するように構成されている。
【００４６】
幾つかの例示的な実施例では、任意の数のカーボン層３０２内の種々の層は様々な配向性を有しうる。これらの配向性は種々の角度を有することがあり、ジグザグ型ナノチューブ、アームチェア型ナノチューブ、及びカイラル型ナノチューブのうちの少なくとも１つを形成しうる。任意の数のカーボン層３０２に対するこれらの異なる種類の配向性は、チューブ３００の電気的、光学的、及び／又は化学的特性を変えるように選択されることがある。
【００４７】
さらに、任意の数の付加的な他の材料の層は、チューブ３００の電気的、光学的、及び／又は化学的特性を変えるようにチューブ３００に付加されることがある。例えば、カーボン、グラフェン、又は他の材料の一又は複数の層は、絶縁を形成するため、インダクタンスを生成するため、キャパシタンスを生成するため、屈折率を変えるため、化学変化からチューブを保護するため、及び／又は他の目的のために付加されることがある。
【００４８】
図４を参照すると、例示的な実施形態によるデバイスのブロック図が示されている。この図示されている実施例では、デバイス４００は、図１のデバイス１０８のうちの１つのデバイスの実施例である。
【００４９】
これらの例示的な実施例では、デバイス４００はチューブを介した接続を通る光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを用いて通信することができる。図示しているように、デバイス４００は受信器４０２及び送信器４０４のうちの少なくとも一方を含む。
【００５０】
受信器４０２及び送信器４０４はハードウェアであって、ソフトウェアを含んでもよい。受信器４０２及び送信器４０４は回路を用いて実装されうる。これらの回路は、電気信号、光信号、又は電気信号と光信号の両方を生成又は処理するように構成されてもよい。例えば、送信器４０４は情報を電気信号に符号化する符号器を含むことがある。同様に、受信器４０２は電気信号から情報を取り出す復号器を含むことがある。
【００５１】
この例示的な実施例では、受信器４０２はチューブ４０６と通信を行い、一方送信器４０４はチューブ４０８と通信を行う。チューブ４０６及びチューブ４０８は、図３のチューブ３００のようなチューブであってもよい。特に、チューブ４０６及びチューブ４０８は、これらの例示的な実施例では同一の通信リンク内にあってもよい。例えば、チューブ４０６及びチューブ４０８は、図２の通信リンク２００内の任意の数のチューブ２０２のうちのチューブであってもよい。他の例示的な実施例では、これら２つのチューブは別々の通信リンク内にあってもよい。
【００５２】
この例示的な実施例では、受信器４０２は、チューブ４０６を介して光信号４１０及び電気信号４１２を受信するように構成される。送信器４０４は、チューブ４０８を介して光信号４１４及び電気信号４１６を送信するように構成される。
【００５３】
これらの例示的な実施例では、光信号及び電気信号は実質的に同時に送信及び／又は受信されうる。例えば、光信号４１０及び電気信号４１２はチューブ４０６を介して同時に受信されることがある。同様に、光信号４１４及び電気信号４１６はチューブ４０８を介して同時に送信されることがある。
【００５４】
幾つかの例示的な実施例では、電気信号４１２はデバイス４００内の一又は複数の回路に対して電力を供給するため使用されうる。例えば、電気信号４１２は、一又は複数の回路４１８だけでなく、受信器４０２及び送信器４０４のうちの少なくとも１つに電力を供給するように構成されることがある。回路４１８は様々な形態をとりうる。例えば、回路４１８は、増幅器、バッファ、メモリ、プロセッサユニット、及び他の好適な種類の回路を含むことがある。
【００５５】
これらの例示的な実施例では、情報は光信号４１４及び電気信号４１６の両方のうちの少なくとも１つを用いて送信されうる。光信号４１４及び電気信号４１６の両方が情報の送信に用いられる場合には、これらの信号はチューブ４０８を介して同時に送信されることがある。
【００５６】
幾つかの例示的な実施例では、デバイス４００はまた電源４２０を含みうる。電源４２０は電気信号４１６を用いて電力を送信するように使用されてもよい。電源４２０は、様々な形態をとりうる。例えば、電源４２０は、他のエネルギー形態から電気エネルギーを生成する発電機であってもよい。他の例示的な実施例では、電源４２０は電圧、電流などの電気信号４１６の特性、及び他の好適な特性を制御しうる。例えば、電源４２０は、チューブ４０８を用いて電気信号４１６を送信するとき、交流を直流に或いはその逆に変換することができる。
【００５７】
他の例示的な実施例では、デバイス４００の電源４２０は電気信号４１２を受信して、電気信号４１２をデバイス４００の種々の回路に送信することができる。
【００５８】
他の例示的な実施例では、電源４２０はホール効果を利用して間接的に電気信号４１２から電力を引き出すために使用されることがある。デバイス４００内の回路に電力を供給するため電気信号４１２中の電流を使用することに加えて、デバイス４００は電気信号４１２から間接的に電力を引き出すことができる。
【００５９】
例えば、電源４２０は磁場発生器４２２を含むことがある。これらの例示的な実施例では、磁場発生器４２２は磁石、電磁石、及び他の好適な種類のデバイスのうちの少なくとも１つを含むことがある。
【００６０】
磁場発生器４２２は、電気信号４１２が受信されるとき、チューブ４０６の第１の側面と第２の側面との間に電圧差を発生させるように構成されている。受信器４０２、送信器４０４などの回路、或いは回路４１８内の他の何らかの回路は、電圧差を利用して動作するように構成されてもよい。このように、デバイス４００は電気信号４１２から間接的に電力を取り出すことができる。言うまでもなく、電気信号４１２はまた、デバイス４００用の電力を取り出すため直接利用されてもよい。電気信号４１２はデバイス４００内の回路によって使用される電流を有してもよい。
【００６１】
加えて、磁場発生器４２２はまた、送信器４０４が電気信号４１６を送信するときに、チューブ４０８と共に使用されることがある。この構成では、チューブ４０８の第１の側面と第２の側面との間に電圧差が存在する。この電圧差はまた、受信器４０２、送信器４０４、及び回路４１８のうちの少なくとも１つなど、デバイス４００内の種々の回路に電力を供給するために利用されることがある。
【００６２】
情報環境１００の図解及び図１〜４における情報環境１００の各種コンポーネントは、例示的な実施形態が実装されうる方法に対する物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示したコンポーネントに加えて又は代えて、他のコンポーネントが使用されることがある。いくつかのコンポーネントは不要になることもある。また、いくつかの機能コンポーネントを図解するためにブロックが提示されている。例示的な実施形態において実装される場合、一又は複数のこれらのブロックを、異なるブロックに統合、分割、或いは統合且つ分割することができる。
【００６３】
例えば、情報環境１００はまた、電線及び光ファイバーを含む通信リンクを含むことがある。さらに、幾つかの例示的な実施例では、通信リンク１１０は無線通信リンクを含んでもよい。
【００６４】
さらに、他の例示的な実施例では、通信システム１０２はプラットフォーム１０４を越える場所に及んでもよい。例えば、通信システム１０２は、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、インターネット、或いは他の好適な種類の通信システムであってもよい。さらに、他の例示的な実施例では、通信システム１０２は固有の光通信信号伝達を伴う高圧送電線であってもよい。
【００６５】
ここで図５を参照すると、例示的な実施形態による、通信リンク内で利用されるカーボン層が示されている。ここで図示されている実施例では、カーボン層５００は、図３にブロックの形態で示したチューブ３００などのチューブを形成するように使用される１つのカーボン層の実施例である。
【００６６】
この例示的な実施例では、カーボン層５００はグラフェン層５０２の形態をとっている。グラフェンはカーボンの同素体である。図示されているように、グラフェン層５０２はカーボン原子によって形成されるハニカム格子の形態をとる。
【００６７】
これらの例示的な実施例では、グラフェン層５０２は電気信号の伝導に対して所望の電気特性をもたらす。例えば、グラフェン層５０２は室温で所望のレベルの電子移動度を有する。例えば、電子移動度は約１５，０００ｃｍ２／Ｖｓ以上になりうる。グラフェン層５０２の抵抗率は室温で約１０−６オーム／ｃｍになりうる。
【００６８】
次に図６を参照すると、例示的な実施形態によるグラフェン層から形成されたチューブが示されている。この例示的な実施例では、図５のグラフェン層５０２はチューブ６００の形状にある。この例示的な実施例では、チューブ６００はナノチューブ６０２の形態をとる。ナノチューブ６０２は、端部６０４及び端部６０６を有する。チャネル６０８はナノチューブ６０２の端部６０４から端部６０６まで延在する。
【００６９】
ナノチューブ６０２は直径６１０を有する。直径６１０は、例えば、約０．４ナノメートルから約４０ナノメートルとなることがある。しかしながら、直径６１０は実装に応じて任意の直径になりうる。例えば、直径６１０は４０ナノメートルよりも大きくなることがある。幾つかの例示的な実施例では、直径６１０はナノ構造の法線よりも大きくなることがある。
【００７０】
これらの例示的な実施例では、ナノチューブ６０２は長さ６１２を有する。長さ６１２は変化しうる。例えば、長さ６１２は約１８．５センチメートルとなることがある。しかしながら、グラフェンは最も強い既知の材料の１つであり、長さ６１２は製造可能な任意の長さになりうる。従って、長さ６１２はまた、約１８．５センチメートルを超えることがありうる。たとえば、長さ６１２は約１メートル、約１キロメートル、或いは他の好適な長さになりうる。
【００７１】
ここで図７を参照すると、例示的な実施形態によるナノチューブの端部が示されている。この図示されている実施例では、ナノチューブ６０２の端部６０６が示されている。この例示的な実施例では、ナノチューブ６０２の壁７００は内表面７０２及び外表面７０４を有する。
【００７２】
図示されているように、光信号の光子７０６はチャネル６０８を通って伝播しうる。光子７０６はチャネル６０８を通って伝播するため、光子７０６は壁７００の内表面７０２で反射することがある。図示されているように、光子７０６の波長はナノチューブ６０２の屈折率に影響を及ぼすことがある。
【００７３】
これらの例示的な実施例では、光子が移動するベクトルと壁７００の内表面７０２との間の角度が約２０度を超えない限り、光子７０６は壁７００の内表面７０２で反射し続けることができる。角度が約２０度を超える場合には、光子は壁７００を通過することがある。加えて、電子７０８はナノチューブ６０２に対して、壁７００の内表面７０２、壁７００の外表面７０４に沿って伝導し、或いは壁７００の内表面７０２及び外表面７０４の両方に沿って伝導することがある。
【００７４】
ナノチューブ６０２の長さによっては、通信リンクに対してより長い構造を形成するため、複数のナノチューブが相互に整列、接着、或いは相互に接続されることがある。言い換えるならば、２つのナノチューブ内のチャネルが互いに連通するように、ナノチューブの１つの端部は別のナノチューブの端部に接続されてもよい。
【００７５】
ここで図８を参照すると、例示的な実施形態による通信リンクが示されている。この図示されている実施例では、通信リンク８００は端部８０２及び端部８０４を有する。通信リンク８００は、ナノチューブ８０６、８０８、８１０、８１２、８１４、８１６、及び８１８を含む。これらのナノチューブは、図６〜７に示したナノチューブ６０２のようなナノチューブであってもよい。
【００７６】
この例示的な実施例では、シース８２０、８２２、８２４、８２６、８２８、８２９、及び８３０は、ナノチューブ８０６、８０８、８１０、８１２、８１４、８１６、及び８１８をそれぞれ被覆する。その結果、これらのナノチューブは、複数の電気信号が通信リンク８００を通って送信されるように、個別に絶縁されていてもよい。
【００７７】
種々のナノチューブが個別に絶縁されていない場合には、ナノチューブは同一の電気信号を運ぶことができるが、抵抗が減少し、より多くの電子が流れ、電力は高くなる。さらに、ナノチューブが個別に絶縁されていない場合には、種々の光信号は種々のナノチューブのチャネルを通って伝播する。
【００７８】
加えて、通信リンク８００はまた被覆８３２を含む。被覆８３２は保護被覆であってもよく、また具体的な実装に応じて絶縁特性をもたらすこともある。
【００７９】
ここで図９を参照すると、例示的な実施形態による通信リンクの端部が示されている。この例示的な実施例では、通信リンク８００の端部８０２が示されている。
【００８０】
ここで図１０を参照すると、例示的な実施形態による異なる種類のナノチューブを形成するために選択されるカーボン層の種々の配向性が示されている。この例示的な実施例では、シート１０００はカーボンシートである。このシート内のカーボン原子の配列はグラフェンの形態にある。
【００８１】
図示されているように、層１００２はシート１０００の一部から形成されることがある。層１００２は、図３のチューブ３００を形成する任意の数のカーボン層３０２となりうる１つ層の実施例である。
【００８２】
層１００４はまた、シート１０００から形成されてもよい。この例示的な実施例では、層１００４はジグザグ型のナノチューブを形成するチューブ内に形成されることがある。
【００８３】
別の実施例として、層１００６はシート１０００から形成される別の層である。層１００６はアームチェア型ナノチューブの形成し利用される配向性を有する。言うまでもなく、異なる角度を有しここに図解されている以外の配向性は、具体的な実装に応じて選択されてもよい。
【００８４】
次に図１１を参照すると、例示的な実施形態による複数壁のナノチューブが示されている。この例示的な実施例では、ナノチューブ１１００はカーボン層１１０２を含んでもよい。これらの種々のカーボン層は壁１１０４を形成する。具体的には、層１１００は、層１１０６、層１１０８、及び層１１１０を含む。これらの層は、チューブ１１００に対して壁１１１２、壁１１１４、及び壁１１１６を形成する。
【００８５】
次に図１２を参照すると、例示的な実施形態による、ナノチューブを介して相互に接続されたデバイスが示されている。この図示されている実施例では、デバイス１２００及びデバイス１２０２は、通信リンク１２０４及び通信リンク１２０６を介して相互に通信してもよい。通信リンク１２０４及び通信リンク１２０６はナノチューブ１２０７から形成される。
【００８６】
図示されているように、通信リンク１２０４は、チューブ１２０８、１２１０、１２１２、１２１４、１２１６、１２１８、及び１２２０を含む。通信リンク１２０６は、ナノチューブ１２２２、１２２４、１２２６、１２２８、１２３０、１２３２、及び１２３４を含む。
【００８７】
図示されているように、デバイス１２００は、送信器１２４０、受信器１２４２、及び電源１２４４を含む。デバイス１２０２は、送信器１２４６、受信器１２４８、及び電源１２４５を含む。
【００８８】
送信器１２４０及び送信器１２４６は、光信号、電気信号、或いは光信号と電気信号の両方を送信するように構成されてもよい。これらの送信器は、発光ダイオード、レーザーなどの光エミッタ、及び光信号を生成するための他の好適な光デバイスを含むことがある。送信器はまた、電気信号を生成するように構成された回路を含むことがある。
【００８９】
送信器内のこれらの回路は、例えば、アナログ・デジタル変換回路、デジタル・アナログ変換回路、音声通信回路、ビデオ通信回路、信号伝達回路、マルチプレクサ／デマルチプレクサ回路、高周波回路、制御回路、センサ、電磁インダクタ、太陽電池パネル、電力変換回路、直流回路、交流回路、及び他の任意の好適な回路を含むことがある。
【００９０】
受信器１２４２及び受信器１２４８は、光信号、電気信号、或いは光信号と電気信号の両方を受信するように構成されてもよい。これらの受信器は、フォトダイオード、電荷結合素子、光電子増倍管、及び他の好適な光信号検出器を含んでもよい。受信器はまた、電気信号を受信するように構成された回路を含んでもよい。
【００９１】
受信器内のこれらの回路は、例えば、アナログ・デジタル変換回路、デジタル・アナログ変換回路、音声通信回路、ビデオ通信回路、信号伝達回路、マルチプレクサ／デマルチプレクサ回路、高周波回路、制御回路、センサ受信器回路、電磁インダクタ、発熱体、電力変換回路、直流負荷、交流負荷、及び他の任意の好適な回路を含むことがある。
【００９２】
電源１２４４は、回路への電力供給に使用される電気信号を生成するように構成されている。電源１２４４は、例えば、直流電源、交流電源、或いは他の好適な種類の電源デバイスであってもよい。
【００９３】
電源１２４５は、電源１２４４によって生成される電力を受信するように構成されている。電源１２４５は、電気信号をデバイス１２０２内の回路に分配するために使用される回路を含む。
【００９４】
言うまでもなく、電源１２４５はまた、デバイス１２０２外の回路への電力供給に使用される電気信号を生成するように使用されてもよい。加えて、電源１２４４はまた、電源１２４５によって生成される電気信号を受信し、これらの電気信号をデバイス１２００内の回路に分配するように構成されてもよい。
【００９５】
この例示的な実施例では、送信器１２４０は通信リンク１２０４内の一又は複数のナノチューブに光子を送信することができる。これらの光子は、通信リンク１２０４内の一又は複数のナノチューブ１２２０７を用いて、デバイス１２０２内の受信器１２４８によって受信されてもよい。
【００９６】
同様に、送信器１２４０はまた、通信リンク１２０４内の一又は複数のナノチューブ１２０７を介して電気信号を送信してもよい。これらの電気信号は受信器１２００によって受信されてもよい。幾つかの例示的な実施例では、通信リンク１２０４内の一又は複数のナノチューブ１２０７を介して送信される電気信号は、デバイス１２０２内の一又は複数の回路への電力供給に使用されてもよい。例えば、電気信号は、受信器１２４８、送信器１２４６の回路、或いはこれらの両方の回路への電力供給に使用されてもよい。この例示的な実施例では、電源１２４４は、通信リンク１２０４の一又は複数のチューブ１２０７を介して受信器１２４８へ送信される電気信号を生成することができる。
【００９７】
ここで図１３を参照すると、例示的な実施形態による、ホール効果デバイスによって電力供給されるデバイスが示されている。この図示されている例示的な実施例では、送信器１３００及び受信器１３０２は、通信リンク１３０４を用いて相互に通信してもよい。
【００９８】
送信器１３００は、図４の送信器４０４の実装の実施例である。受信器１３０２は、図４の受信器４０２の実装の実施例である。
【００９９】
この例示的な実施例では、送信器１３００は増幅器１３０６及び光エミッタ１３０８を含む。増幅器１３０６は受信器１３０２へ送信される入力信号を増幅するように構成されている。これらの入力信号は、これらの例示的な実施例では電気信号である。光エミッタ１３０８は、増幅器１３０６からの入力信号に受信に応答して、通信リンク１３０４内のチューブ１３１０を介して光信号を送信するように構成されている。
【０１００】
受信器１３０２は光信号を受信するように構成されている。受信器１３０２は、光検出器１３１２、復号器１３１４、及びバッファ１３１６を含む。
【０１０１】
この例示的な実施例では、電流ソース１３１８はチューブ１３１０に接続されており、チューブ１３１０を介して電気信号１３２０を送信するように構成されている。電気信号１３２０はこれらの例示的な実施例の電流レベルを有する。
【０１０２】
さらに、磁場発生器１３２２は、送信器１３００内の回路に対して電力を生成するように使用されてもよい。磁場発生器１３３４は磁場を発生させる。
【０１０３】
この例示的な実施例では、磁場発生器１３２２によって発生した磁場は電圧差１３２４の原因となり、チューブ１３１０を通る電気信号１３２０を発生させることがある。磁場は電気信号１３２０に印加される。
【０１０４】
電圧差１３２４はチューブ１３１０の側面１３２６と側面１３２８との間の電圧差である。この電圧差は通信リンク１３０４の側面１３３０及び側面１３３２まで延在することがある。増幅器１３０６及び光エミッタ１３０８に電力供給するため、側面１３３０及び側面１３３２から増幅器１３０６までの接続が行われてもよい。
【０１０５】
同様に、磁場発生器１３３４は、受信器１３０２内の回路に対して電力を生成するように構成されてもよい。磁場発生器１３３４は磁場を発生させる。磁場は、電気信号１３２０がチューブ１３１０を通るときに、電圧差１３２４を発生させることができる。磁場は電気信号１３２０に印加される。
【０１０６】
この電圧差は受信器１３０２に電力を供給するために使用されることがある。この例示的な実施例では、光検出器１３１２、復号器１３１４、及び他の電子機器１３１６はチューブ１３１０の側面１３３０及び側面１３３２に接続される。
【０１０７】
図５〜１３のカーボン層、ナノチューブ、通信リンク、及びデバイスの図は、例示的な実施形態が実装されうる方法に対する物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。例えば、幾つかの例示的な実施例では、通信リンク８００、通信リンク１３０４、或いは通信リンク８００及び通信リンク１３０４の両方は、複数のナノチューブではなく単一のナノチューブを含むことがある。
【０１０８】
さらに他の例示的な実施例では、グラフェン層５０２に加えて付加的な層がナノチューブ６０２の中に存在することがある。例えば、一又は複数のグラフェン層がナノチューブ６０２の形成時に存在してもよい。
【０１０９】
図５〜１３は、図１〜４のコンポーネントと組み合わされてもよく、図１〜４のコンポーネントと共に使用されてもよく、或いは両者の組み合わせであってもよい。加えて、図５〜１３のコンポーネントの一部は、図１〜４のブロック図に示されたコンポーネントをどのようにして物理的構造として実装しうるかの例示的な実施例となることがある。
【０１１０】
ここで図１４を参照すると、例示的な実施形態による送信信号のプロセスのフロー図が示されている。図１４に示されたプロセスは、図１の情報環境１００において実装されうる。具体的には、プロセスは図３のチューブ３００などのチューブを用いて形成される通信リンク１１０内に実装されてもよい。
【０１１１】
プロセスは、情報を光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つに符号化する第１のデバイスによって開始される。第１のデバイスは図１のデバイス１０８の中の１つのデバイスであってもよい。
【０１１２】
プロセスは次いで、任意の数のカーボン層を含むチューブを用いて、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを送信する（操作１４０２）。このチューブは、光信号を伝播するように構成された任意の数の光学特性及び、電気信号を伝導するように構成された任意の数の電気特性を有する。
【０１１３】
光信号、電気信号、或いはその両者は、第２のデバイスによって受信及び送信され（操作１４０４）、その後プロセスは終了する。操作１４０４では、第２のデバイスは光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つで符号化された情報を復号又は使用することができる。他の例示的な実施例では、第２のデバイスは光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを増幅し、これらの信号をさらに別のデバイスに再送信することがある。言い換えるならば、第２のデバイスはリピータ又は増幅器として動作することがある。さらに、このリピータ又は増幅器は純粋に電気的、純粋に光学的であってもよく、或いは光−電気変換又は電気−光変換を使用してもよい。
【０１１４】
さらに他の例示的な実施例では、第１のデバイスは電力信号として電気信号を送信してもよい。第２のデバイスは、第２のデバイス内の種々の回路に対する電源として電気信号を受信及び使用することがある。
【０１１５】
ここで図１５を参照すると、例示的な実施形態による信号送信のためのプロセスのフロー図が示されている。図１５に示したプロセスは、図１の情報環境１００などの電力環境において実装されてもよい。具体的には、このプロセスは、図４のデバイス４００を用いて実装されることがある。より具体的には、このプロセスは、デバイス４００の送信器４０４を用いて実装されることがある。
【０１１６】
プロセスは、デバイス内の送信器にナノチューブを接続することによって開始される（操作１５００）。プロセスは次いで、ナノチューブを用いて任意の数の信号を送信し（操作１５０２）、その後プロセスは終了する。この例示的な実施例では、操作１５００は光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを送信することを含みうる。これらの例示的な実施例では、光信号及び電気信号はナノチューブを用いて同時に送信されることがある。
【０１１７】
ここで図１６を参照すると、例示的な実施形態による信号受信のためのプロセスのフロー図が示されている。図１６に示されているプロセスは、図１の情報環境１００などの情報環境において実装されうる。特に、このプロセスは、図４のデバイス４００を用いて実装される。より具体的には、このプロセスは、デバイス４００の受信器４０２を用いて実装される。
【０１１８】
プロセスは、ナノチューブをデバイスの受信器に接続することにより開始される（操作１６００）。次いで、プロセスは、ナノチューブを使用して任意の数の信号を受信し（操作１６０２）、その後プロセスは終了する。この例示的な実施例では、操作１６００は光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを送信することを含みうる。これらの例示的な実施例では、光信号及び電気信号はナノチューブを用いて同時に送信されることがある。
【０１１９】
図示した種々の実施形態でのフロー図及びブロック図は、例示的な実施形態での装置及び方法のいくつかの可能な実装の構造、機能、及び操作を示している。その際、フロー図又はブロック図の各ブロックは、操作又はステップのモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わすことがある。例えば、一又は複数のブロックは、プログラムコードとして、ハードウェア内に、或いはプログラムコードとハードウェアの組合せとして実装されてもよい。ハードウェア内に実装された場合、ハードウェアは、例えば、フロー図又はブロック図の一又は複数の操作を実施するように製造又は構成された集積回路の形態をとりうる。
【０１２０】
例示的な実施形態のいくつかの代替的実装では、ブロックに記載された一つ又は複数の機能は、図中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている二つのブロックがほぼ同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実施されることもありうる。また、フロー図又はブロック図に描かれているブロックに加えて他のブロックが追加されることもありうる。
【０１２１】
例えば、図１５及び１６の操作は、デバイスがトランシーバを含む場合には結合されてもよい。トランシーバは信号を受信しながら同時に信号を送信することができる。例えば、光信号は電気信号が受信される間に送信されてもよい。
【０１２２】
したがって、例示的な実施形態は、光信号及び電気信号を送信するための方法及び装置を提供する。これらの信号は、通信リンク内の同一チューブを介して同時に送信されてもよい。例示的な実施例は、任意の数のカーボン層の構造が光子を伝播する光学特性及び電子を伝導する電気特性を有するように選択される任意の数のカーボン層から形成されるチューブを採用している。
【０１２３】
上述のように、これらのチューブはナノチューブであってもよく、また任意の数のカーボン層は任意の数のグラフェン層であってもよい。通信リンクにナノチューブを使用することによって、通信リンクの大きさ及び重量が低減される。その結果、情報及び電力を送信する通信システムの大きさ及び重量は、現在使用されている光通信リンク及び有線リンクと比べて低減される。この大きさ及び重量の低減により、航空機又は他のプラットフォームで満たされる大きさ、重量、電力及び他の制約の緩和が、金属電線及び／又は光ファイバーの使用と比べて大きくなることがある。
【０１２４】
さらに、ある領域内のナノチューブの数は、電子に対する「表皮効果」の表面積を増やすことによって、伝導度を大幅に低下させ、伝送可能な電力量を大幅に増加させる。同様に、ナノチューブの数が増すことによって、個々の光送信媒体の数が大幅に増加し、その結果、媒体の帯域幅を大幅に増加させる。
【０１２５】
加えて、例示的な実施形態はまた、チューブを用いて通信するように構成されるデバイスを提供する。これらのデバイスは、光信号及び電気信号のうちの少なくとも１つを用いて通信を行うことができる。例示的な実施例では、これらの信号は情報を符号化する。さらに、幾つかの例示的な実施例では、電気信号はまた種々のデバイス内の回路に電力を供給するために使用されてもよい。
【０１２６】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提供されているものであり、網羅的な説明であること、又は開示された形態に実施形態を限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。
【０１２７】
例えば、例示的な実施例の幾つかは電力供給するための電気信号の使用を示しているが、光信号はまた電力を供給するために使用されてもよい。電力を供給するために光信号が使用される場合には、光信号を生成するための回路及び他のデバイスが含まれることがあり、それらの回路及び他のデバイスは、電力供給のために光エネルギーを受け取り使用するために含まれる回路及び他のデバイスを含めデバイスに電力を供給するために使用されるよう構成されている。
【０１２８】
さらに、種々の例示的な実施形態は、他の好ましい実施形態に照らして別の利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
チューブ（３００）の壁（３０４）を形成する任意の数のカーボン層（３０２）を含む前記チューブ（３００）を備える装置であって、前記任意の数のカーボン層（３０２）は光信号（３１４）を伝播するように構成された任意の数の光学特性（３１０）及び電気信号（３１６）を伝導するように構成された任意の数の電気特性（３１２）を有する装置。
（態様２）
前記チューブ（３００）の前記壁（３０４）の外表面（３２０）を覆うように構成された絶縁シースをさらに備える、態様１に記載の装置。
（態様３）
前記光信号（３１４）は前記チューブ（３００）のチャネル（３０６）内を伝播する、態様１に記載の装置。
（態様４）
前記電気信号（３１６）は前記チューブ（３００）の前記壁（３０４）に沿って伝播する、態様１に記載の装置。
（態様５）
前記任意の数のカーボン層（３０２）は１つの層から３つの層までである、態様１に記載の装置。
（態様６）
前記任意の数のカーボン層（３０２）は任意の数のグラフェン層である、態様１に記載の装置。
（態様７）
前記チューブ（３００）はカーボンナノチューブである、態様１に記載の装置。
（態様８）
前記チューブ（３００）は、前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つで情報（３２２）を送信するように構成されている、態様１に記載の装置。
（態様９）
前記チューブ（３００）は、前記光信号（３１４）を用いて情報（３２２）を、また前記電気信号（３１６）を用いて電力（１１８）を送信するように構成されている、態様１に記載の装置。
（態様１０）
チューブ（３００）の壁（３０４）を形成する任意の数のカーボン層（３０２）を含む前記チューブ（３００）を用いて光信号（３１４）及び電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つを送信することを含む、信号を送信するための方法であって、前記任意の数のカーボン層（３０２）は前記光信号（３１４）を伝播するように構成される任意の数の光学特性（３１０）及び前記電気信号（３１６）を伝導するように構成される任意の数の電気特性（３１２）を有する方法。
（態様１１）
情報（３２２）を前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つに符号化することをさらに含む、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
前記光信号（３１４）及び前記電気信号（３１６）のうちの少なくとも１つを用いてデバイス（４００）に電力（１１８）を供給することをさらに含む、態様１０に記載の方法。
（態様１３）
前記電気信号（３１６）は前記チューブ（３００）の前記壁（３０４）に沿って伝播する、態様１０に記載の方法。
（態様１４）
前記任意の数のカーボン層（３０２）は１つの層から３つの層までである、態様１０に記載の方法。
（態様１５）
前記任意の数のカーボン層（３０２）は任意の数のグラフェン層（３０８）である、態様１０に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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