Bakrene žice omotane grafenom za ultrabrzi CPU
- Objavljeno u Znanost
Dvodimenzionalna ugljikova struktura debljine jednog atoma pod nazivom grafen, istovremeno je najtanji i najčvršći materijal na Zemlji, sto puta jači od čelika, a može se rastezati i do 20%. Današnja znanost za njega kaže da je materijal budućnosti, a u slučaju elektronike, poznato je da bi tranzistor od grafena mogao teoretski raditi brže i na višim temperaturama u odnosu na klasične silicijske.
U biti, najveći problem kod grafena kao poluvodiča u praktičnoj primjeni je u tome što ga je teško napraviti tako da prestane provoditi struju, te da se sklop može isključiti.
Znanstvenici Stanforda su krenuli malo drugačijim putem, pa su umjesto da u potpunosti zamijene bakar grafenom, ili da mu promijene osnovna svojstva, odlučili omotati grafen oko bakrenih žica, a testovi su ukazali da to poboljšava performanse, dok su žice istovremeno manje.
Time se rješava problem s kojim je suočena današnja tehnologija, jer je sve teže napraviti manje žice, a da prenose istu količinu elektrona.
To je sličan problem kao u slučaju slavine za vodu. Ako ju napravite tanjom, a želite da propušta istu količinu vode, količina i brzina protoka će rezultirati većim otporom i trenjem u slavini, što će ju oštetiti.
Ista stvar je s bakrenim žicama. Danas se za zaštitu bakrenih žica od visoke voltaže koristi tantalov nitrid, no on nema drugu ulogu osim zaštitne. Ako se umjesto njega koristi grafen, on se neće ponašati samo kao dobar izolator, već će poboljšati i svojstva vodiča bakrene žice.
Obzirom da se grafen danas koristi u malim količinama, on donosi povećanje u performansama od 4 do 17 posto, ovisno o dužini žice. Povećanjem količine u budućnosti, performanse bi se mogle povećati za 30 posto u odnosu na brzine današnjih sklopova.
Glavni problem je u tome što je danas još uvijek teško proizvoditi grafen u većim količinama, pa sve dok se ne razviju proizvodni procesi koji će to riješiti, nećemo imati puno koristi od njegove primjene.
Znanost je odigrala svoje, sada je red na industriji.
Izvor: Stanford