Почему открытие графена способно вытеснить кремниевую электронику?

Русские физики А. Гейм и К. Новоселов из университета Манчестера объявлены лауреатами Нобелевской премии 2010 года за изобретение материала под названием графен. Нашумевший материал ученые назвали открытием века, сравнивая его с самыми великими и судьбоносными достижениями человечества. Что же такое графен и почему он способен вытеснить кремниевую электронику?

Наш сайт www.sigma-test.ru дает исчерпывающий ответ на этот вопрос. Графен – это самый тонкий на Земле материал, имеющий электронные свойства. C физической точки зрения это слой углерода, имеющего толщину в один атом. Графит, который мы знаем как сырье для грифелей карандашей, образуется из миллиардов таких слоев. Отделить один слой всегда считалось делом невозможным и это было теоретически доказано еще семьдесят лет назад физиками Львом Ландау и Рудольфом Пайерлсом. Их доказательства основаны на той схеме, что подобных материалов существовать не может, поскольку силы взаимодействия атомов приводят к свертыванию их в трубочку. Как оказалось, графен стал исключением из этого правила.

Интересно, что открытие, потрясшее научный мир было сделано самым невероятным и даже банальным способом. Изобретатели обратили внимание на то, что скотч, контактирующий с графитом, отрывает от него тонкие слои. Долгое время ленту просто выбрасывали вместе с прилипшими к ней частичками графита. Повторялось это до тех пор, пока ученых не осенила простая мысль, оказавшаяся гениальной. Исследовав под микроскопом графитный слой на ленте, ученые обнаружили, что его толщина составляет 1 атом и это уже не графит, а совершенно новый материал – графен. Свойства графена настолько уникальны, что его нельзя сравнить ни с одним материалом в мире. Он обладает проводимостью, прочностью, стабильностью и при этом является просто тканью, материей в буквальном смысле. Как любую ткань ее можно сгибать, растягивать, сминать и сворачивать. Но при этом она не рвется, так как является самой крепкой на Земле.

Почему же открытие графена способно вытеснить кремниевую электронику? Все дело в том, что атомы в графене перемещаются в сто раз быстрее, нежели в кремнии. Из графена реально возможно делать транзисторы, которые будут управляться отдельными электронами. Такие качества позволят создать еще более миниатюрные и в сотни раз более быстрые микросхемы из графена, нежели из кремния. При этом они греются намного меньше, чем кремниевые. Специалисты сайта www.sigma-test.ru считают это открытие революционным и чрезвычайно перспективным.

По мнению исследователей, до 2020 года графен не затронет основ кремниевой электроники. Однако уже сейчас очевидно, что новый материал опережает кремний по многим показателям. Обычно фундаментальному открытию надо около 2-х десятилетий, чтобы выйти на коммерческие позиции. Именно такое количество лет прошло от создания первого транзистора до распространения интегральных схем, которые обеспечили первенство кремниевой электроники. Ожидается, что графеновая революция пойдет такими же темпами. При появлении Интернета никто не предполагал, что глобальную сеть будут использоваться при навигации. И вот, прошло не так много времени и мобильный телефон с Интернетом стал использоваться как навигатор. Таковы же преспективы нового материала. Он будет использован в электронике, сенсорике, благодаря ему появятся новые миниатюрные сенсоры, возможно изобретение принципиально новых дисплеев, миниатюрных оптикоэлектронных приборов. Ученые предполагают, что сенсоры на основе графена смогут даже обеспечить прогнозы землетрясений и других стихийных бедствий, определять исправность многих механизмов.

© 2010 www.sigma-test.ru Санкт-Петербург: +7 (812) 265-34-48, +7 (812) 567-94-10
Разработка и поддержка сайта: +7(495)795-01-39 после гудка 148651, sigma-test.ru(my_love_dog)r01-service.ru
Копирование текстовой и графической информации разрешено при наличии ссылки.