Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2026 Том 24, Випуск 2
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Відкритий доступ

N. V. KRISHNA PRASAD1, D. PRAGATHI2, та A. NAGA RAJU3

1Department of Physics (GSS), GITAM Deemed to be University, 562163 Bangalore, India
2Research Intern, Department of Physics, GSS, GITAM Deemed to be University, 562163 Bangalore, India
3Department of EECE, GST, GITAM Deemed to be University, 562163 Bangalore, India

Applications of Nanomaterials in 5G Wireless Communications: A Comprehensive Review

327–342 (2026)

Індекси PACS: 81.05.U-, 81.05.Xj, 81.07.De, 84.35.+i, 84.40.Ba, 85.35.Kt, 89.20.Hh

Одержано 21 жовтня 2024 р.; після доопрацювання — 5 грудня 2024 р.

Швидке зростання мобільних пристроїв, величезні обсяги даних і швидка передача даних зробили акцент на розширенні бездротового зв'язку від першого покоління 1G до п'ятого покоління 5G впродовж чотирьох десятиліть між 1980 і 2020 роками. Мережа 5G пропонує величезний обсяг зв'язку з високою швидкістю передачі даних і мінімальною затримкою. Ця мережа характеризується трьома характеристиками, такими як MIMO (масивний багатовхідний багатовихідний зв'язок), впровадження новітніх технологій і висока базова станція. У цій статті зроблено спробу розглянути застосування деяких наноматеріялів, таких як графен, вуглецеві нанотрубки, метаматеріяли та максени, у розробці наноантен із широкою пропускною здатністю, що підходять для мереж 5G.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: 5G, графен, вуглецевий наноматеріял, метаматеріял, максен

Цитування:
N. V. Krishna Prasad, D. Pragathi, and A. Naga Raju, Applications of Nanomaterials in 5G Wireless Communications: A Comprehensive Review, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 24, No. 2: 327–342 (2026); https://doi.org/10.15407/nnn.24.02.0327
ЛІТЕРАТУРА
  1. Qian Clara Li, Huaning Niu, Apostolos Tolis Papathanassiou, and Geng Wu, IEEE Vehicular Technol. Magazine., 9: 71 (2014); doi:10.1109/MVT.2013.2295070
  2. Jeffrey G. Andrews, Stefano Buzzi, Wan Choi, Stephen V. Hanly, Angel Lozano, and Anthony C. K. Soong, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 32, Iss. 6: 1065 (2014); https://doi.org/10.1109/JSAC.2014.2328098
  3. Eiman Al Nuaimi, Hind Al Neyadi, Nader Mohamed, and Jameela Al-Jaroodi, Journal of Internet Services and Applications, 6: Article No. 25 (2015); https://doi.org/10.1186/s13174-015-0041-5
  4. Afif Osseiran, Federico Boccardi, Volker Braun, Katsutoshi Kusume, Patrick Marsch, Michal Maternia, Olav Queseth, Malte Schellmann, Hans Schotten, Hidekazu Taoka, Hugo Tullberg, Mikko A. Uusitalo, Bogdan Timus, and Mikael Fallgren, IEEE Communications Magazine, 52, No. 5: 26 (2014); https://doi.org/10.1109/MCOM.2014.6815890
  5. Baris Atakan, Sebastià Galmés, and Ozgur B. Akan, IEEE Transactions on Nanobioscience, 11, No 2: 149 (2012); doi:10.1109/TNB.2011.2181862
  6. Nisha Panwar, Shantanu Sharma, and Awadhesh Kumar Singh, Phys. Commun., 18: 64 (2016); https://doi.org/10.48550/arXiv.1511.01643
  7. Kevin Moore, A Timeline from 1G to 5G: The Evolution of Mobile Communicatio (2023); https://www.mpirical.com/blog/the-evolution-of-mobile-communication
  8. Ao Zhou, Oral Büyüköztürk, and Denvid Lau, Cement and Concrete Composites, 80: 287 (2017); https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2017.03.019
  9. Federico Boccardi, Robert W. Heath, Angel Lozano, Thomas L. Marzetta, and Petar Popovski, IEEE Communications Magazine, 52, Iss. 2: 74 (2014); doi:10.1109/MCOM.2014.6736746
  10. Ganesh R. Patil and Prashant S.Wankhade, Int. J. Comput. Sci. Mobile Comput., 3, Iss. 10: 203 (2014); https://ijcsmc.com/docs/papers/October2014/V3I10201441.pdf
  11. M. Kanerva, M. Lassila, R. Gustafsson, G. O’Shea, L. Aarikka-Stenroos, and J. Hemila, Exel Composites, 1: 1 (2018); https://static1.squarespace.com/static/5a8aabc751a5840b490cefc3/t/5f7aae0124f75f5a9dc76fb0/1601875457903/Exel_whitepaper_2018_1.pdf
  12. Shelesh krishna saraswat, Materials Today: Proceedings (2023); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.435
  13. Federico Boccardi, Robert W. Heath, Angel Lozano, Thomas L. Marzetta, and Petar Popovski, IEEE Communications Magazine, 52, Iss. 2: 74 (2014); doi:10.1109/MCOM.2014.6736746
  14. Guangyi Liu and Dajie Jiang, Chin. J. Eng., 2016: Article ID 5974586, (2016); http://dx.doi.org/10.1155/2016/5974586
  15. Gokul P Nair, International Journal of Computer Science and Mobile Computing (IJCSMC), 2, No. 4: 124 (2013); https://ijcsmc.com/docs/papers/ICMIC13/ICMIC13S14.pdf
  16. M. T. Sebastian, R. Ubic, and H. Jantunen, Int. Mater. Rev., 60: Iss. 7: 92 (2015); https://doi.org/10.1179/1743280415Y.0000000007
  17. Ahmed Farahat Mohamed and Amin Babiker A/Nabi Mustafa, International Journal of Scientific Research (IJSR), 5: Iss. 2: 1044 (2016); https://www.ijsr.net/archive/v5i2/NOV152542.pdf
  18. Michael Green and Xiaobo Chen, J. Materiomics, 5, Iss. 4: 503 (2019); https://doi.org/10.1016/j.jmat.2019.07.003
  19. Anjan Kumar, Sangeeta Singh, Dilip Kumar Sharma, Mohammed Al-Bahrani, Mohammed Ridha H. Alhakeem, Amit Sharma, and T. Ch. Anil Kumar, RSC Adv., 13, Iss. 2: 1402 (2023); https://doi.org/10.1039/D2RA07349H
  20. Ehab Ali, Mahamod Ismail, Rosdiadee Nordin, and Nor Fadzilah Abdulah, Front. Inform. Tech. EL., 18, Iss. 6: 753 (2017); http://doi.org.10.1631/FITEE.1601817
  21. Tianmin Ren and R. J. La, IEEE T Wirel. Commun., 5, Iss. 10: 2814 (2006); doi:10.1109/TWC.2006.04580
  22. Kamran Behdinan, Rasool Moradi-Dastjerdi, Babak Safaei, Zhaoye Qin, Fulei Chu, and David Hui, Nanotechnol. Rev., 9: 41 (2020); doi:10.1515/ntrev-2020-0004
  23. Marc Esquius-Morote, Juan Sebastian Gómez-Díaz, and Julien Perruisseau-Carrier, IEEE T Terahertz Sci. Technol., 4, Iss. 1: 116 (2014); doi:10.1109/TTHZ.2013.2294538
  24. M. Tamagnone, J. S. Gómez-Díaz, J. R. Mosig, and C. J. Perruisseau, J. Appl. Phys., 112, Iss. 11: 114915 (2012); doi:10.1063/1.4768840
  25. S. A. Maksimenko, G. Y. Slepyan, A. M. Nemilentsau, and M. V. Shuba, Phys. E, 40, Iss. 7: 2360 (2008); https://doi.org/10.1016/j.physe.2007.09.196
  26. Xiaotian Lin, Qiang Han, and Jianzhang Huang, Nanotechnol. Rev., 8, Iss. 1: 79 (2019); doi:10.1515/ntrev-2019-0007
  27. Pierre Franck, Christophe Brun, Yap Chin Chong, Dunlin Tan, Edwin Teo Hang Tong, Stéphane Bila, Dominique Baillargeat, and Beng Kang Tay, IEEE 13th Electronics Packaging Technology Conference (07–09 December, 2011) (Singapore: IEEE: 2011), p. 167; doi:10.1109/EPTC.2011.6184408
  28. Ivan S. Maksymov, Rev. Phys., 1: 36 (2016); https://doi.org/10.1016/j.revip.2016.03.002
  29. V. Giannini, G. Vecchi, and J. G. Rivas, Phys. Rev. Lett., 105: 266801 (2010); doi:10.1103/PhysRevLett.105.266801
  30. Huali Hao, David Hui, and Denvid Lau, Nanotechnol. Rev., 9, Iss. 1: 683 (2020); https://doi.org/10.1515/ntrev-2020-0054
  31. D. Guha, M. Biswas, and Y. M. M. Antar, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 4: 455 (2005); doi:10.1109/LAWP.2005.860211
  32. Mondher Labidi and Fethi Choubani, 19th IEEE Mediterranean Microwave Symposium (MMS), 04, Iss. 01 (2019); doi:10.1109/MMS48040.2019.9157282
  33. Anjan Kumar, Sangeeta Singh, Mustafa K. A. Mohammed, and Dilip Kumar Sharma, Int. J. Mod. Phys. B, 37, No. 07: 2350067 (2022); doi:10.1142/S0217979223500674
  34. Michael Naguib, Murat Kurtoglu, Volker Presser, Jun Lu, Junjie Niu, Min Heon, Lars Hultman, Yury Gogotsi, and Michel W.Barsoum, Advanced Materials, 23, Iss. 37: 4248 (2011); doi:10.1002/adma.201102306
  35. Asia Sarycheva, Alessia Polemi, Yuqiao Liu, Kapil Dandekar, Babak Anasori, and Yury Gogotsi, Sci. Adv., 4, No. 9: eaau0920 (1) (2018); http://doi.org.10.1126/sciadv.aau0920
  36. Meikang Han, Yuqiao Liu, Roman Rakhmanov, Christopher Israel, Md Abu Saleh Tajin, Gary Friedman, Vladimir Volman, Ahmad Hoorfar, Kapil R. Dandekar, and Yury Gogotsi, Adv. Mater., 33, Iss. 1: 2003225 (2020): doi:10.1002/adma.202003225
  37. Kasra KhorsandKazemi, Ehsan Hosseini, Shujun Hu, Rakesh Narang, Shibo Li, Mohammad Arjmand, and Mohammad H. Zarifi, Applied. Mat. Today, 26: 101294 (2022); https://doi.org/10.1016/j.apmt.2021.101294
  38. Boglárka Eisinger Balassa, Nikolett Gyurián Nagy, and Norbert Gyurián, Journal of Cleaner Production, 467: 142964 (2024); https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142964
  39. Yuhan Yao, Xuefeng Xia, Zhao Cheng, Kangkang Wei, Xiantao Jiang, Jianji Dong, and Han Zhang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 26, Iss. 5: 1 (2020); doi:10.1109/JSTQE.2020.2982985
  40. Ian F. Akyildiz, Shuai Nie, Shih-Chun Lin, and Manoj Chandrasekara, Comput. Netw., 106: 17 (2016); doi:10.1016/j.comnet.2016.06.010
  41. Huali Hao, David Hui, and Denvid Lau, Nanotechnol. Rev., 9, Iss. 1: 683 (2020); https://doi.org/10.1515/ntrev-2020-0054
  42. Anjan Kumar, Sangeeta Singh, and Mustafa K. A. Mohammed, Int. J. Energy Res., 46, Iss. 21: 20180 (2022); doi:10.1002/er.8305
  43. Anjan Kumar, Sangeeta Singh, and Mohammed Al-Bahrani, Surf. Interfaces, 34: 102341 (2022); doi:0.1016/j.surfin.2022.102341