hirdetés
hirdetés

Nanoszalagok

Szénalapú számítástechnika

Amerikai tudósok megtalálhatták a szénalapú áramkörök megépítéséhez szükséges eszközkészlet hiányzó darabját. A felfedezéssel megnyithatják az utat a jelenlegieknél nagyságrendekkel gyorsabb és energiahatékonyabb számítógépek létrehozása előtt.

hirdetés

Képzeljük csak el, milyen szép is lenne, ha mobiltelefonunk akkumulátora egy töltéssel hónapokig is működésben tarthatná a készülékünket! A szilícium helyett szénen alapuló tranzisztorokkal mindez elméletileg lehetséges lenne, mert az ilyen módon kialakított chipek akár több ezerszeresére növelhetnék a számítások gyorsaságát, és több ezred részére csökkenthetnék az informatikai rendszerek energiafogyasztását.  

A kizárólag szénalapú áramkörök kialakításának akadálya mostanáig az volt, hogy nem állt hiánytalanul rendelkezésre a szükséges eszközkészlet. A Kaliforniai Egyetem kémikusainak és fizikusainak egy csoportja végül létrehozta az infrastruktúra hiányzó darabját, egy teljes mértékben szénből készült vezetéket, amivel komoly lendületet adhatnak a szénalapú tranzisztorok és a rájuk épülő számítógépek kifejlesztésének.

Némely elektronikai alkatrészekben a szén különböző megtestesüléseinek számító grafit, gyémánt és a szén nanocsövek már egyaránt hasznosnak bizonyultak. Az anyag legígéretesebb formája mégis az az egy atom vastagságú, ma már világsztárnak számító szénrács, amelyet úgy ismerünk: grafén. Maga részéről a grafén szintén számos alakban, például „nanoszalagként” is megmutatkozhat.  

A grafén nanoszalagok általában félvezetők, de a csapatnak sikerült fémekké alakítani őket, amitől vezetőképesek lettek, vagyis alkalmasak arra, hogy elektronokat szállítgassanak egy áramkörön belül.

Egy pásztázó elektronmikroszkóp felvétele a fémes grafén nanoszalagon közlekedő elektronokról (Forrás: UC Berkeley/Daniel Rizzo)

A „fémes” típusok létrehozása érdekében a kutatók hő felhasználásával rengeteg rövid szegmenst egymáshoz fűztek, hogy aztán egy hosszú láncolatot alkossanak belőlük. Miután mind ezzel elkészültek, megállapították, hogy a nanoszalagok a fémekéihez hasonló elektronikus tulajdonságokkal rendelkeznek.

A teljesítmény növelése érdekében végül a csapat még egy további apró változtatást végrehajtott a struktúrában. 100 atomonként egy apró módosítást végeztek el a részecskék közötti kémiai kötésekben, ami 20-szorosára erősítette a nanoszalag fémes jellegzetességeit.

Bár a szén nanocsövek szintén kiváló vezetők, és komoly lehetőségekkel kecsegtetnek az elektronikában, nagy léptékben nehéz előállítani őket. A nanoszalagok jelentős volumenű gyártása könnyebben megvalósítható, és így a szénalapú számítástechnikai rendszerek optimális alkotóelemei lehetnek.

Zamaróczy Ádám
a szerző cikkei

(forrás: Slashdot, New Atlas)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[260504] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés