Превратив графен в оригами, инженеры создали крошечные микрочипы
Складывая лист графена как оригами, ученые превратили его в крошечный микрочип
Будучи двумерными листами углерода толщиной всего в один атом, графен является довольно универсальным материалом с большим потенциалом во многих областях. Мы видели, как эти листы сминались и превращались в современные фильтры для воды, сверхчувствительные датчики раковых заболеваний и даже деталями батарей нового поколения.
Команда Университета Сассекса экспериментировала с тем, как физическая деформация графена может изменить его электронные и механические свойства. Этот метод называется «стрейнтроника» и обычно применяется к обычной электронике, но подход команды основан на идее использования наноматериалов как способа освобождения места внутри устройств, чтобы хватило пространства для большего количества микросхем.
«Использование наноматериалов сделает наши компьютерные чипы меньше и быстрее», — уверяет автор исследования Алан Далтон. «Это абсолютно необходимо, поскольку производители компьютеров сейчас на пределе возможностей традиционных полупроводниковых технологий. В конечном итоге наши компьютеры и телефоны смогут стать в тысячи раз быстрее».
Эксперименты команды добавляли складки и другие изменения в процессе, который сами ученые называют «нанооригами». При этом команда обнаружила, что добавление структурных изгибов к полоскам графена заставляло их вести себя как транзисторы и, в свою очередь, как крошечные микрочипы. Настолько крошечные, что устройство было «примерно в 100 раз меньше обычного микрочипа».
«Вместо того, чтобы добавлять посторонние материалы, мы показали, что можем создавать структуры из графена и других 2D-материалов, просто добавляя в структуру определенные изгибы», — рассказал ведущий автор доктор Манодж Трипати. «Сделав такую гофру, мы можем создать интеллектуальный электронный компонент, например 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 значит на производство требуется меньше энергии.