Istraživači su napravili funkcionalni poluprovodnik od grafena, što otvara mogućnost da dobijemo kompjuterske čipove sa boljim performansama i većom efikasnošću od današnjih silicijumskih. Grafen je materijal napravljen od jednog sloja atoma ugljenika koji je jači od čelika. Izuzetno je dobar provodnik elektriciteta i veoma je otporan na toplotu i kiseline. Takvi poluprovodnici su ključni za stvaranje logičkih čipova koji napajaju računare.
Poluprovodnici imaju pojaseve viših i nižih energija i tačku – razmak – u kojoj pobuđeni elektroni mogu da skaču sa jednog na drugi. Ovo omogućava efikasno uključivanje i isključivanje toka struje, stvarajući binarni sistem nula i jedinica koji se koristi u digitalnim računarima. Prethodna istraživanja su pokazala da grafen može da deluje kao poluprovodnik u maloj skali, ali do sada nisu uspela da povećaju njegovu provodljivost do veličina koje bi kompjuterski čip učinili upotrebljivim. Raniji radovi su pokazali da nabori, izbočine i prorezi u grafenskim pločama dovode do neobičnih efekata na tok elektriciteta, što ih je sprečavalo da naprave efikasan čip.
Sada su Valter de Hier iz Džordžija tehničkog instituta u Atlanti i saradnici napravili poluprovodnik od grafena s razmakom pojasa i demonstrirali radni tranzistor, prekidač za uključivanje/isključivanje koji ili sprečava ili dozvoljava struji da teče. Zahvaljujući njihovom uspehu ovakav poluprovodnik bi trebalo da bude pogodniji za skaliranje jer se oslanja na tehnike koje se ne razlikuju od onih koje se koriste za stvaranje silicijumskih čipova. De Hier i kolege su koristili pločice od silicijum karbida koje su zagrevali da bi silicijum ispario pre ugljenika i ostavio upotrebljiv sloj grafena na površini. De Hier navodi da električna svojstva poluprovodnika od grafena daleko bolja od onih kod silicijumskih čipova: „To je kao vožnja po makadamskom putu u odnosu na vožnju auto-putem”.
Silicijumski čipovi su jeftini za proizvodnju i podržani su ogromnom proizvodnom infrastrukturom na globalnom nivou, ali već su dostignute granice onoga što mogu da urade. Murov zakon kaže da će se broj tranzistora u kolu udvostručiti otprilike svake dve godine, ali stopa minijaturizacije je usporila poslednjih godina jer inženjeri ne uspevaju da proizvedu gustinu kola iznad koje se elektroni ne mogu pouzdano kontrolisati. Grafenska kola bi mogla da dovedu do napretka, ali prepreke ostaju. Dejvid Keri sa Univerziteta u Sariju skeptičan je u pogledu toga da ovaj pronalazak garantuje da će se svet uskoro prebaciti sa silicijumskih na grafenske čipove: „Većina ljudi koji rade na silicijumu svakodnevno je bombardovana novim, divnim materijalima koji će ga zameniti, a ništa od toga se do sada nije dogodilo. Ideja da ću svoj laptop zameniti grafenom još nije realna.”
(Ilustracija Georgia Tech)
(RTS)
