Сам по себе графен обладает невероятно полезными свойствами как сверхпрочный, ультратонкий и гибкий проводник тепла и электричества. Внося изменения в основную структуру этого чудесного материала, ученые из Университета Сассекса еще больше расширили его возможности и создали мельчайшие микрочипы.
В виде двумерных листов углерода толщиной в один атом графен является невероятно универсальным материалом с большим потенциалом во многих областях. Мы видели, как эти листы можно смять, чтобы превратить в современные фильтры для воды, сморщить, чтобы сделать сверхчувствительными датчиками рака, или скомкать в шарики для деталей батарей нового поколения.
Команда Университета Сассекса экспериментировала с тем, как физическая деформация этих двумерных листов может изменить их электронные и механические свойства. Этот метод называется «стрейнтроника» и обычно включает обычную электронику, но подход команды основан на идее использования наноматериалов как способа освобождения места внутри устройств, чтобы освободить место для большего количества чипов.
«Использование этих наноматериалов сделает наши компьютерные чипы меньше и быстрее», - говорит автор исследования, Алан Далтон. «Это абсолютно необходимо, поскольку производители компьютеров сейчас на пределе возможностей традиционных полупроводниковых технологий. В конечном итоге это сделает наши компьютеры и телефоны в тысячи раз быстрее».
Эксперименты команды включали добавление продольных изгибов и загнутых складок, а также другие изменения в процессе, похожем на «нанооригами», при этом команда обнаружила, что добавление структурных изгибов к полоскам графена заставляло их вести себя как транзисторы и, в свою очередь, крошечные микрочипы. Настолько крошечные, что говорят, что устройство примерно в 100 раз меньше обычного микрочипа.
«Вместо того, чтобы добавлять посторонние материалы в устройство, мы показали, что можем создавать структуры из графена и других 2D-материалов, просто добавляя преднамеренные изгибы в структуру», - говорит ведущий автор, доктор Манодж Трипати. «Сделав такое рифление, мы можем создать интеллектуальный электронный компонент, такой как транзистор или логический вентиль».
Исследователи говорят, что такие процессы не только не требуют дополнительных материалов, но и являются более экологичными и устойчивыми, чем современные технологии производства чипов, поскольку их можно выполнять при комнатной температуре, а это означает, что требуется меньше энергии.
Статья об исследовании была опубликована в журнале ACS Nano.
Источник: New Atlas / University of Sussex
