Превратив графен в оригами, инженеры создали крошечные микрочипы

Графен обладает некоторыми 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.
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».

Белые следы - это линии изгиба листа графена
Белые следы - это линии изгиба листа графена University of Sussex

«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.