Descoperirea grafenei a primit aunul trecut un Premiu Nobel. Un premiu meritat, deoarce ea se dovedește a fi unul dintre materialele minune ale electronicii viitorului.

 

O echipă de cercetători de la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign, SUA, condusă de către William King și Eric Pop, a descoperit o proprietate remarcabilă a grafenei. Grafenele nu sunt altceva decât niște foi alcătuite din atomi de carbon. Numai că avem de-a face, de fapt, cu niște nano-foi care au grosimea unui atom de carbon. În prezent grafenele, alături de alte nanomateriale fac obiectul unor intense cercetări, deoarece ele oferă perspective deosebite nu numai în domeniul electronicii cât și în realizarea unor structuri cu rezistență mecanică greu de imaginat acum.

Cercetătorii de la Universitatea din Illinois au căutat să afle care este distribuția de temperatură într-un tranzistor pe bază de grafenă. Pentru aceasta, ei s-au folosit de un microscop cu forță atomică la care au atașat un senzor de temperatură. Astfel ei au putut măsura distribuția de temperatură cu o rezoluție de 10 nanometri (10 miliardimi de metru). Un microscop cu forță atomică microscop cu forță atomică diferă foarte mult de un microscop obișnuit sau unul electronic. El nu se folosește de fluxuri de fotoni sau electroni pentru a vizualiza detaliile unui obiect ci de un ac al cărui vârf are grosimea de un atom. Cu ajutorul acestui ac se ”pipăie” suprafața care urmează a fi studiată, putând-se vizualiza astfel detalii de ordinul de mărime a unui atom.

Rezultatele obținute au arătat un lucru neașteptat. Datorită efectului termoelectric se produce o răcire a joncțiunilor tranzistorului cu grafenă. Iar această răcire este mai puternică decât încălzirea produsă prin efect rezistiv. Asta înseamnă că tranzistorii cu grafene sunt capabili să se autorăcească, ceea ce constituie un avantaj imens pentru electronica viitorului. Trebuie să spunem că acest efect termoelectric de răcire se produce și în cazul tranzistorilor clasici, bazați pe siliciu, numai că valoarea acestuia este mult depășită de căldura produsă prin efect rezistiv. Rezultatele obținute de cercetătorii americani oferă speranța realizării unor micropocesoare capabile să opereze la frecvențe foarte mari, dar care să nu necesite sisteme de răcire, mari consumatoare de energie. Rezultatele au fost publicate în Nature Nanotechnology.

Sursa: Universitatea Illinois

Upgrade