Dal grafene e il boro ecco lo speciale chip del futuro che sostituirà il silicio

L’Università di Manchester è un passo più vicina alla realizzazione dei chip per computer di prossima generazione: sta lavorando sui chip costruiti con il grafene in modo nuovo.

Scoperto nel 2004 presso l’Ateneo dal Professor Andre Geim e dal Professor Kostya Novoselov, il grafene è un materiale con il potenziale di rivoluzionare molti settori della scienza dei materiali. La scoperta è valsa loro l’attribuzione del premio Nobel per la fisica dello scorso anno e il Chancellor of the Exchequer, George Osborne, ha appena annunciato le intenzioni di avviare un hub di ricerca dedicato a questo sorprendente materiale, con un finanziamento iniziale di 50 milioni di sterline.

Ora l’Università di Manchester ha delineato sulle pagine di Nature Physics la dimostrazione di come il grafene, all’interno dei circuiti elettronici, apparirà in futuro.

Sovrapponendo a sandwich due fogli di grafene con un altro materiale bidimensionale, il nitruro di boro, il team ha creato una sorta di Big Mac, ossia una struttura a quattro livelli che potrebbe avere un ruolo chiave nel sostituire il silicio nei chip.

Il dott. Ponomarenko con il suo nanotransistor (click per ingrandire)

Due livelli di grafene completamente circondati dal nitruro di boro hanno permesso agli scienziati di osservare per la prima volta come si comporta il grafene quando non è in contatto con l’ambiente. “Creare questa struttura multilivello ci ha permesso di isolare il grafene dalle influenze negative dell’ambiente e controllare le proprietà elettroniche del grafene in maniera sinora impossibile”, ha spiegato il dottor Leonid Ponomarenko, principale autore dello studio. “Sinora nessuno ha mai visto il grafene come isolante, a meno di averlo intenzionalmente danneggiato, mentre ora il grafene di alta qualità diventa, per la prima volta, (anche, ndR) isolante”.

“A prescindere dalle considerazioni di carattere strettamente fisico che facciamo, è importante dal punto di vista tecnologico la nostra dimostrazione che il grafene, incapsulato in nitruro di boro, offre la migliore e più avanzata piattaforma per lo sviluppo delle future elettroniche al grafene. Risolve diverse spinose problematiche riguardanti la sua stabilità e qualità che abbiamo cercato per lungo tempo e che si prospetta come una tempesta sul percorso futuro delle elettroniche al grafene”, ha spiegato il Prof. Geim.

Finora gli scienziati hanno realizzato il loro progetto dimostrativo in piccola scala, ma si dichiarano convinti di poter scalare ben di più. Tra l’altro, “potrebbe essere solo questione di mesi perché noi si riesca a incapsulare un transistor al grafene con caratteristiche migliori di quelle dimostrate finora”, spiega il luminare.

Il grafene, per chi non lo sa, è un nuovo tipo di materiale bidimensionale che può essere visto come uno strato fatto da un solo livello di atomi di carbonio, organizzati in una matrice esagonale. Le sue applicazioni in campo scientifico ed elettronico potrebbero essere – e sono già – molteplici: si va dagli schermi touch a TV a schermo piatto di spessore sottile oggi impensabile, senza contare tutte le possibili applicazioni in telecomunicazioni, per citarne solo alcune.

Fonte: Grafene, un passo più vicini al chip – The New Blog Times.

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