Kategóriák Tech

Hatalmas áttörést hozott egy új technológia a grafén alapú elektronikában

Már több mint 15 éve dolgoznak a kutatók szakadatlanul, hogy az új “csoda anyag”, a grafén segítségével létre hozzanak nano-méretű elektronikus berendezéseket. Tulajdonságai szerint a grafén tökéletes lehet az elektronika ipar számára, mivel mindössze atomnyi vastagsága miatt rendkívül hatékonysággal és gyorsasággal képes áramot vezetni. Továbbá nem elhanyagolható az sem, hogy a grafént szén atomok alkotják, amiből közel kimeríthetetlen mennyiség áll a rendelkezésünkre.

Elméleti szinten a grafén rengeteg különböző területen felhasználható, azonban mégis rengeteg fejtörést okozott a technológia valódi felhasználásában. Mivel a grafén csak atomnyi vastagságú, így a legkisebb rendellenességek is teljesen tönkretehetik az anyag tulajdonságait. Emiatt, amíg a legtöbb szakértő egyetért abban, hogy a grafénnek rendkívül fontos szerepe lehet majd a jövő elektronikus berendezéseiben, azonban az elektromos tulajdonságainak módosítása szinte kivitelezhetetlenül nehéz feladat.

Ezért a Dán Technológiai és az Aalborg Egyetemek még 2012-ben létrehozták közös Nanostrukturális Grafén Kutatóközpontjukat, ami kiemelten a grafén tulajdonságainak módosítását és az anyag létrehozásának lehetőségeit vizsgálja. Az egyik általuk kidolgozott módszer például azon alapszik, hogy különböző módokon helyezzenek el lyukakat az anyag felületén, ezzel módosítva elektronjaik kvantum állapotát. Azonban amíg a megközelítés elméleti szinten jól hangzik, addig a kutatóknak ugyanazzal a problémával kellet szembenézniük mint a többi a szakterületen dolgozó tudósnak; a technológia egyszerűen nem működik a valóságban.

Valójában a probléma hátterében az áll, hogy a csapatnak sikerül létrehozniuk a kíván lyukakat a grafén felületén, viszont ez egy bizonyos fokú rendezetlenséget és szennyezést is eredményez, ami miatt az anyag teljesen elveszíti a kívánt tulajdonságait. A kutatók ezt egy vízvezetékhez hasonlították, aminek a belseje durva kialakítása miatt csak nehezen folyik át rajta a víz, amíg kívülről tökéletes állapotúnak tűnhet.

Most a központ tudósai megoldást találtak a problémára. Egy másik kétdimenziós anyagba zárták a grafént, mégpedig az elektromos vezető tulajdonságokkal nem rendelkező hexagonális bór-nitridbe.

Ezután a kapott anyag felszínét elektron sugarakkal munkálták meg, hogy létrehozzák a 12 és 20 nanométer közötti lyukakat, melyek lehetővé tették, hogy a grafén több mint 1000-szer akkora áramot vezessen, mint amire a lyukak nélkül képes lenne.

A kutatók szerint a módszer használatával az anyag legtöbb fontos tulajdonsága módosítható és ezért a felfedezés rendkívül fontos lehet a technológia jövőjének tekintetében. Továbbá a csapat elmondása szerint, a folyamatos kudarcok miatt a szakterület egyes kutatói már fel is hagytak a grafén tulajdonságainak módosításával ilyen formában, ezért számukra megváltást jelenthet az új megoldás.

Amíg a technológia még így is rengeteg kihívással néz szembe, addig a mostani fejlesztés hatalmas előrelépést jelent a grafén alapú elektronikai berendezések felé vezető úton.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Hanggal és fénnyel együtt értek el hatalmas adatátviteli sebességet

Kutatók áttörést értek el a terahertz-es kvantum lézerek terén, melyekkel így már akár 100 Gbit/s-es adatátviteli sebességet is el tudtak…

2020-02-18

Megfelelő stimulációval is ‘felébreszthető’ az öntudat

Az idegtudomány egyik központi kérdése, hogy mi is az öntudat és hogy az agy mely részéből ered. Egy új kutatás…

2020-02-18

Már karnyújtásnyira van a fotoszintézis teljes megértése

A növények már több száz millió éve nyerik éltető energiájukat a napból, viszont az algák és a fotoszintetizáló baktériumok még…

2020-02-11

Az egyik eddigi legnagyobb rákkutató projekt megmutatja milyen mutációk állnak a betegségek mögött

Egy hatalmas nemzetközi tanulmány keretében rögzítik a rákos megbetegedések kiváltó okait, ezzel azt célozva, hogy olyan DNS hibákat tudjanak kimutatni,…

2020-02-11

A Föld keringési pályájának megváltozása is komoly szerepet játszott a tömeges kihalásokban

Egyre biztosabbak vagyunk benne, hogy a globális klímaváltozás mögött az emberi tevékenységek hatásai rejlenek és ezzel fokozatosan közelítünk a hatodik…

2020-02-11

Egyes darazsak képesek az arcfelismerésre

Egy darázs faj tagjai képesek megkülönböztetni társaikat az arcuk alapján. Ez a rovarok körében rendkívül ritka és a faj csoportos…

2020-02-03

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom