لقد تعلم العلماء كيفية صنع الأسلاك المعدنية من الجرافين

لعقود من الزمان ، كان السيليكون هو المهيمن المطلق في صناعة الإلكترونيات. لكن الوقت يمر ، وإمكانات السيليكون بالفعل مستنفدة عمليا. هذا هو السبب في أن العلماء في جميع أنحاء العالم يبحثون بنشاط عن بديل يسمح للإلكترونيات بالتطور بنفس المعدل المرتفع.

هذه المادة الواعدة للغاية هي الجرافين ، التي ابتكرت منها مجموعة أبحاث كاليفورنيا في بيركلي أشرطة الجرافين المعدنية التي يمكن أن تحل محل الأسلاك التقليدية في الكربون بالكامل إلكترونيات. سأخبرك عن هذا الاكتشاف الآن.

قانون الجرافين والسيليكون ومور

هناك قانون مور مثير للفضول ، والذي بموجبه معدل التقدم التكنولوجي ، و ، لذلك ، يجب أن يتضاعف عدد الترانزستورات الموجودة على شريحة الكمبيوتر كل مرة تقريبًا سنتان.

وهكذا كان الأمر لعدة عقود ، ولكن في الآونة الأخيرة بدأت هذه العملية في التباطؤ بشكل كبير. وكل ذلك لأننا بدأنا للتو في الاقتراب من الحد المادي لقدرات السيليكون نفسه.

خيار ممتاز لاستبدال السيليكون والالتزام بقانون مور متاح بسهولة وكربون رخيص للغاية ، خاصة إذا أصبح المخطط على شكل الكربون بأكمله قابلاً للتحقيق.

لذا فإن أنابيب الماس والجرافيت والكربون كلها أشكال من الكربون أثبتت بالفعل فعاليتها العالية في الإلكترونيات.

لكن أكثر شيء واعد في الوقت الحالي هو بالطبع الجرافين - شبكة من الكربون بسمك ذرة واحدة فقط. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون في أكثر الأشكال تنوعًا: لوح مسطح ، وكرة من الصفائح المجعدة ، ونقاط كمومية مصغرة ، وشرائط نانوية رفيعة وطويلة في نفس الوقت.

الفريق من جامعة كاليفورنيا وركز على أشرطة النانو.

جهاز جديد مصنوع من شرائط الجرافين

في ظل الظروف العادية ، تعد شرائط الجرافين النانوية أشباه موصلات ممتازة. لكن في سياق العديد من التجارب ، تمكنت المجموعة الهندسية من تحقيق اختراق حقيقي ، أي أنها اتضح أنها تصنع أشرطة معدنية من أشرطة أشباه الموصلات.

لذلك ، وفقًا لأحد مؤلفي الدراسة ، فإن القدرة على إنشاء أسلاك معدنية رفيعة جدًا من الجرافين دون الحاجة إلى صناعة السبائك الإضافية تمثل طفرة في الشكل.

من أجل الحصول على هذه الأشرطة ، قام المهندسون حرفيًا بخياطتها معًا ، وبفضل تأثير درجة الحرارة ، تم إطلاقها عملية كيميائية جعلت من الممكن إنشاء شرائط نانوية بطول عدة عشرات من النانومترات و 1.6 متواضعة نانومتر.

بعد الانتهاء من عملية الربط والمعالجة الحرارية ، وجد أن الأشرطة تتمتع الآن بالخصائص الإلكترونية للمعدن. علاوة على ذلك ، كما أظهرت التجربة ، جلب كل جزء إلكترونًا واحدًا فقط إلى الدائرة الكلية.

لم يتوقف العلماء عند هذا الحد ، وتقرر إجراء تعديلات صغيرة على رابطة ذرية واحدة من أصل 100 ، مما جعل من الممكن زيادة ما يسمى معدن الشريط بمقدار 20 مرة.

في الواقع ، من الصعب جدًا المبالغة في تقدير هذا الاكتشاف ، لأنه خطوة مهمة جدًا لإنشاء إلكترونيات مستقبلية تحتوي على الكربون بالكامل.

إذا أحببت المادة ، فنحن نحبها ، اشترك ولا تنسى إعادة النشر. شكرا للاهتمام!