Camadas de carbono enrugadas e finas como átomos podem fazer os menores chips ainda

Nano origami com dissulfeto de molibdênio

Nano origami com dissulfeto de molibdênio

Manoj Tripathi

Folhas de carbono com a espessura de um único átomo podem ser enrugadas para criar microchips funcionais. Essa técnica de nano-origami pode levar a processadores de computador menores e mais rápidos.

Manoj Tripathi, da Universidade de Sussex, no Reino Unido, e seus colegas fizeram uma folha de grafeno se comportar como um transistor ao adicionar rugas que afetaram o fluxo de elétrons. Como o material é muito fino, o transistor é cerca de 100 vezes menor do que o mesmo dispositivo em um chip de silício.

O grafeno é feito de um camada única de átomos de carbono e é freqüentemente chamado de material 2D porque é teoricamente tão fino quanto um material pode ser. Essas folhas são fortes e excelentes condutores de eletricidade, mas são propenso a enrugar. A influência dessas deformações nas propriedades eletrônicas não é totalmente compreendida.

Usando uma técnica chamada microscopia de força atômica, os pesquisadores foram capazes de detectar os efeitos de tipos e padrões específicos de rugas, cúpulas e orifícios.

“Às vezes, um defeito dá propriedades positivas”, diz Tripathi. “Uma torção tem uma propriedade elétrica e mecânica diferente. Você é capaz de gerar um transistor. ”

Os pesquisadores agora estão trabalhando em como criar padrões exatos de deformação em grafeno e outros materiais 2D como dissulfeto de molibdênio para construir chips de trabalho. Eles foram capazes de fazer linhas uniformes de rugas ao colocar folhas sobre moldes padronizados e criar cúpulas com o disparo de lasers para expandir as moléculas de água constantemente presentes nos ambientes ambientais. Eles esperam ter um protótipo de chip funcional dentro de cinco anos.

A Lei de Moore afirma que o número de transistores em um circuito dobrará aproximadamente a cada dois anos. Mas a taxa de miniaturização diminuiu nos últimos anos, à medida que os engenheiros atingem densidades de circuito além das quais os elétrons não podem ser controlados de forma confiável. Os circuitos de grafeno podem permitir que essa miniaturização continue.

Referência do jornal: ACS Nano, DOI: 10.1021 / acsnano.0c06701

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