Νέας γενιάς τσιπ από γραφένιο προ των πυλών

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τους νομπελίστες καθηγητές Αντρέ Γκάιμ και Κόστια Νοβοσέλοφ του πανεπιστημίου του Μάντσεστερ στη Βρετανία, έκαναν … ένα ακόμα βήμα για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς «τσιπ» ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα οποία θα βασίζονται στο νέο υλικό-θαύμα του μέλλοντος, το γραφένιο, που φιλοδοξεί να αντικαταστήσει το πυρίτιο στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. 

Το γραφένιο, το οποίο θεωρείται το πιο λεπτό, ισχυρό και ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό στον κόσμο, έχει τις δυνατότητες να φέρει μια πραγματική επανάσταση στην πληροφορική (και όχι μόνο), για αυτό άλλωστε οι δύο επιστήμονες τιμήθηκαν πέρυσι με το Νόμπελ Φυσικής για την ανακάλυψή τους το 2004.
Τώρα, σε νέα μελέτη τους, που παρουσίασαν στο περιοδικό φυσικής «Nature Physics» οι δύο ρωσικής καταγωγής ερευνητές, μαζί με τον Λεονίντ Πονομαρένκο, για πρώτη φορά αναλύουν με ποιο τρόπο το γραφένιο θα μπορούσε να αξιοποιηθεί μέσα σε ηλεκτρονικά κυκλώματα για την παραγωγή νέου τύπου «τσιπ».

Δημιουργώντας ένα «σάντουιτς» δύο φύλλων γραφενίου με δύο ακόμα φύλλα ενός άλλου υλικού δύο διαστάσεων, του νιτρικού βορίου, δημιουργείται μια δομή τεσσάρων αλλεπάλληλων στρώσεων που έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει το πυρίτιο των σημερινών «τσιπ».
Η δημιουργία του «σάντουιτς» (όπου το νιτρικό βόριο απομονώνει μεταξύ τους τα δύο στρώματα του γραφενίου) επέτρεψε στους ερευνητές για πρώτη φορά να απομονώσουν το γραφένιο και έτσι να μελετήσουν πώς συμπεριφέρεται, όταν δεν δέχεται αρνητικές επιδράσεις από το περιβάλλον. Κατάφεραν έτσι να θέσουν υπό έλεγχο τις ηλεκτρονικές ιδιότητές του με τρόπο που δεν είχε ποτέ επιτευχθεί έως τώρα.
Σύμφωνα με τον Γκάιμ, η νέα μελέτη δείχνει ότι το νέο υλικό συνιστά την καλύτερη και πιο εξελιγμένη πλατφόρμα για τη δημιουργία μιας μελλοντικής γενιάς ηλεκτρονικών με βάση το γραφένιο.
Η νέα έρευνα κατόρθωσε να δείξει πως είναι εφικτό να ξεπεραστούν μια σειρά από δυσκολίες και αμφιβολίες σχετικά με τη σταθερότητα, την αξιοπιστία και τη διασφάλιση ποιότητας του γραφενίου, ανοίγοντας πλέον το δρόμο για την πρακτική αξιοποίησή του στο πεδίο των ηλεκτρονικών αντί του πυριτίου. Όπως είπε ο νομπελίστας, είναι θέμα μηνών να δημιουργηθούν πλέον τρανζίστορ από γραφένιο.
Το γραφένιο αποτελείται από ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα διατεταγμένων σε εξαγωνικό πλέγμα. Εκτός από νέου τύπου «τσιπ», μπορεί να αξιοποιηθεί μελλοντικά, μεταξύ άλλων, για εύκαμπτες οθόνες αφής κινητών τηλεφώνων και υπολογιστών, για πιο ελαφριά υλικά στα αεροπλάνα, για τηλεοράσεις υψηλής ευκρίνειας λεπτές όσο μια ταπετσαρία και για συνδέσεις με ταχύτητες αστραπή στο διαδίκτυο.
Δεν είναι τυχαίο ότι η βρετανική κυβέρνηση μόλις ανακοίνωσε πως προχωρά σε μια σημαντική επένδυση 50 εκατ. λιρών για τη δημιουργία ενός νέου μεγάλου ερευνητικού κέντρου εξειδικευμένου στην μελέτη του γραφένιου και των εφαρμογών του, ενώ και άλλες χώρες σχεδιάζουν ανάλογες επενδύσεις, καθώς μια νέα τεχνολογική επανάσταση φαίνεται να βρίσκεται ήδη στα πρώτα στάδια της.