Επιστήμονες αναπτύσσουν νέα υλικά για να φτιάξουν ηλεκτρονικά της νέας γενιάς

Πηγή: Reuters, 19 Φεβρουαρίου 2009

Δύο ανεξάρτητες ομάδες έχουν αναπτύξει νέα υλικά που μπορούν να ανοίξουν τον δρόμο για ολοένα και μικρότερες, πιο γρήγορες και πιο ισχυρές ηλεκτρονικές συσκευές, καθώς η σημερινή τεχνολογία των ημιαγωγών αρχίζει να φθάνει στα όρια της ελαχιστοποίησης της.

Η μία ομάδα έχει φτιάξει ένα πολύ μικρό τρανζίστορ, στο ένα κλάσμα του μεγέθους αυτών που χρησιμοποιούνται σήμερα στα προηγμένα τσιπ του πυριτίου.

Η άλλη έχει κατασκευάσει ένα ειδικό φιλμ με υλικό που μπορεί να αποθηκεύσει δεδομένα που χωρούν σε 250 DVD,  σε μία επιφάνεια στο μέγεθος ενός κέρματος μόνο.

Αμφότερες οι προηγμένες κατασκευές, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science, έκαναν χρήση της νανοτεχνολογίας με υλικά χιλιάδες φορές μικρότερα από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας. Η νανοτεχνολογία έχει αναγνωριστεί ως ένας τρόπος για να φτιαχτούν ισχυρά, ελαφριά υλικά, καλλυντικά ακόμη και νοστιμότερα τρόφιμα.

"Έχουμε αποδείξει ότι μπορούμε να κάνουμε σημαντικές τεχνολογίες που να είναι πολύ μικρότερες από τις υφιστάμενες διατάξεις," δήλωσε ο Jeremy Levy, του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ.

Η ομάδα του Levy δημιούργησε νανοτεχνολογικά τρανζίστορ με τη χρήση δύο κρυστάλλινων κεραμικών υλικών, γνωστά ως αργιλικό λανθάνιο και τιτάνιο του στροντίου. Όταν τοποθετηθούν μαζί, σαν σάντουιτς, αυτοί οι φυσικοί μονωτές άγουν τον ηλεκτρισμό όταν ένα θετικό φορτίο μεταφέρεται σε όλη την έκταση τους.

Με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου ατομικής δύναμης, η ομάδα του Levy εφάρμοσε μια ηλεκτρική τάση για να χαράξει ένα μικροσκοπικό αγώγιμο σύρμα μεταξύ των δύο υλικών, που μπορεί αργότερα να σβήσει αν εφαρμοστεί το αντίστροφο φορτίο.

«Το τρανζίστορ που κατασκευάσαμε είναι το μικρότερο που έχει κατασκευαστεί ως σήμερα. Το ενδιαφέρον είναι ότι το εργαλείο που χρησιμοποιήσαμε για την κατασκευή μπορεί επίσης να συρρικνωθεί και να φτάσει σε μέγεθος αυτό ενός ρολογιού χειρός. Συνεχίζοντας την προσπάθεια σύντομα θα μπορέσουμε να κατασκευάσουμε τρανζίστορ που θα έχουν μέγεθος όσο ένα άτομο, δημιουργώντας φυσικά επανάσταση στη βιομηχανία των ηλεκτρονικών συστημάτων και συσκευών", δήλωσε ο Levy.

"Όσον αφορά την απλότητα, είναι εντυπωσιακή," λέει ο Alexander Bratkovsky που εργάζεται για την Hewlett-Packard και που είναι εξοικειωμένος με το έργο.

Λεπτό φιλμ

Εν τω μεταξύ, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Amherst της Μασαχουσέτης και το Πανεπιστήμιο Berkeley δήλωσε ότι έχει βρεθεί ένας πιο γρήγορος και πιο αποτελεσματικός τρόπος για να φτιάξουμε ένα λεπτή ημιαγωγικό φιλμ, που όπως πιστεύουν οι επιστήμονες θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την αποθήκευση των δεδομένων.

Πολλές ομάδες έχουν προσπαθήσει να χρησιμοποιήσει πολυμερή για να δημιουργήσουν φύλλα από ημιαγωγικά φιλμ αλλά το υλικό συχνά χάνει τη δομή του όταν εξαπλώνεται σε μεγάλες επιφάνειες.

Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο η ομάδα, με επικεφαλής τον Thomas Russell του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης, θέρμανε κρυστάλλους από σάπφειρο για να δημιουργήσει ειδικές λωρίδες πάνω στην επιφάνεια. Αυτές τελικά χρησίμευσαν ως οδηγοί για το ημιαγωγικό φιλμ.

Με την τεχνολογία αυτή λέει ο Thomas Russell θα μπορούσαμε να φτιάξουμε σχεδόν τέλειες συστοιχίες από ημιαγωγικά υλικά που να είναι περίπου 15 φορές πυκνότερες από οτιδήποτε έχει επιτευχθεί μέχρι τώρα.

Home