Budoucnost počítačů nese jméno grafen

Takový křemík je celkem šikovný prvek. Kdyby jej nebylo, věk počítačů, jaký známe dnes, by asi těžko nastal. Ale i křemík má své limity. Výkon počítačů závisí na křemíkových obvodech – čím jsou tyto obvody jemnější, tím je stroj výkonnější.

Ovšem kolem roku 2025 výroba i těch nejjemnějších obvodů narazí na své meze. Co pak?Takový křemík je celkem šikovný prvek. Kdyby jej nebylo, věk počítačů, jaký známe dnes, by asi těžko nastal. Ale i křemík má své limity. Výkon počítačů závisí na křemíkových obvodech – čím jsou tyto obvody jemnější, tím je stroj výkonnější. Ovšem kolem roku 2025 výroba i těch nejjemnějších obvodů narazí na své meze. Co pak?

Ani poté se rozvoj počítačových technologií nezastaví. Budoucnost by se mohla skrývat v grafenu. Tento nový materiál objevil původem ruský vědec André Geim, který se proslavil svými experimenty s levitujícími žábami (viz box).

Tloušťka jediného atomu Grafen, jak název napovídá, je forma uhlíku, připomínající grafit. Lze si jej představit jako rovinné šestiúhelníkové pletivo. Je extrémně tenký, jeho »tloušťka« činí pouhý jeden atom uhlíku.

Ale to zdaleka není vše, co činí tento materiál zajímavým. Elektrony v grafenu mají vskutku podivuhodné vlastnosti. U žádného jiného materiálu nebylo dosud pozorováno, že by se jeho elektrony chovaly, jako by byly bez jakékoliv hmotnosti a pohybovaly se téměř rychlostí světla.

Co to v praxi znamená? Elektrony v běžných polovodičích jsou mnohem pomalejší. Tranzistory, vyrobené na bázi grafenu, by měly výkon, o kterém se nám v současnosti ani nezdá. Takový greenový nanoobvod by pracoval ve frekvenci jednoho terahertzu, tedy jednoho bilionu hertzů, přitom by měl nízkou spotřebu.

Ale to zdaleka není vše. Tento jedinečný materiál je vhodný pro výrobu optických displejů a energetické konvertory vyrobené z něj mohou produkovat elektrickou energii.

Jak pracovat s atomy a nezešílet Od objevu k praktickému použití bývá dlouhá cesta. Ale vědci nezahálejí. Vyrábět potřebný grafenový materiál by rozhodně neměl netrpělivý člověk. Manipulace s atomy je slušná piplačka, která by prudší povahy mohla přivézt k záchvatům zuřivosti.

I proto se technologové snaží výrobu grafenu zjednodušit. Zcela čerstvou metodou, pocházející z letošního června, je výroba greenových materiálů pomocí tzv. termochemické litografie, o jejíž vznik se zasloužili výzkumníci z Technologického institutu v Atlantě.

Pod tímto na první pohled hororovým názvem se neskrývá nic strašidelného. Při této metodě se těsně nad materiálem, kterým je nevodivý oxid grafenu, posouvá rozžhavený jemný hrot mikroskopu atomových sil a přeměňuje oxid grafenu v redukovaný, kyslíku zbavený, grafen.

S takto vzniklým materiálem už lze pracovat a vyrobit z něj nanodráty, ze kterých se mohou sestavovat experimentální nanoobvody. Další krok pro dobu grafenovou je tedy učiněn…

Geimovy levitující žáby Většina materiálů je diamagnetická, což znamená, že samy o sobě nemají žádný magnetický moment. Pokud se však vloží do magnetického pole, změní se uspořádání jejich atomů a vzniknou dipóly.

Ty vytvoří „vnitřní“ magnetické pole, které pak působí proti vnějšímu magnetickému poli. To dokáže i obyčejná voda a živé organismy jsou tvořeny z větší části právě vodou. Andre Geim toho využil a vložil žáby do silného magnetického pole.

Obojživelníci se pak asi velmi divili, když zjistili, že se vznášejí…

Autor: Martin Janda

Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

CEITEC přilákal špičkového zahraničního vědce na VUT

CEITEC přilákal špičkového...

Výzkum Erica D. Glowacki je přímo motivovaný aplikacemi v medicíně. Jeho...
FUTTEC i pro využití v extrémních zimních podmínkách

FUTTEC i pro využití v extrémních...

Nepříznivé klimatické podmínky, které v uplynulých týdnech potrápily...
Výzkumníci z FIT VUT vyvinuli novou metodu pro rozšířenou realitu

Výzkumníci z FIT VUT vyvinuli novou...

Chcete si v přírodě vyfotit hezký snímek mobilem. Namíříte kameru na...
Emirates otestuje mobilní aplikaci TrustOne

Emirates otestuje mobilní...

Společnost Emirates uzavřela partnerství s GE Digital a TE Food, aby...
Česko umí monitorovat šíření britské varianty COVID-19

Česko umí monitorovat šíření...

PCR testy společnosti DIANA Biotechnologies díky originálnímu designu...
Analyze MyDrives Edge pro oblast pohonů

Analyze MyDrives Edge pro oblast...

Společnost Siemens uvádí na trh svou první edge aplikaci Analyze MyDrives...
Digitální revoluce v zemědělství

Digitální revoluce v zemědělství

Autonomní systémy, programy pro digitální řízení farem, bezpilotní prostředky (drony) a...
Americké námořnictvo dostane nová chytrá torpéda

Americké námořnictvo dostane nová...

Torpéda mají své místo i v armádě 21. století. Pokud jsou tedy...
Experimenty na mezinárodní vesmírné stanici s pomocí Česka

Experimenty na mezinárodní...

Létání do vesmíru i pobyt v něm se už brzy stane pro astronauty...
Siemens představil ultra výkonnou dobíjecí stanici

Siemens představil ultra výkonnou...

Společnost Siemens Smart Infrastructure představila novou ultra výkonnou dobíjecí...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Posvátná řeka Ganga: Očistná koupel pro živé i mrtvé

Posvátná řeka Ganga: Očistná koupel...

Největší indická řeka prý sice pomáhá uzdravit tělo, ale pro vyznavače...
Narodil se malý hrabáč

Narodil se malý hrabáč

25. února 2021 se v Zoo Praha narodilo dlouho očekávané mládě hrabáče...
Stojí za úspěchem Asyřanů i obojek s vodítkem?

Stojí za úspěchem Asyřanů i...

Aššurbanipal právě rozdrtil jedno z mnoha povstání. Bojovníci mu přivádějí...
Obávaný netopýr: Zvíře (z) temnoty?

Obávaný netopýr: Zvíře (z) temnoty?

Jakmile zasviští křídly, ozve se pištění. Ne, to nedělá toto drobné...
Fenomén Minecraft: Jak vydolovat miliardy dolarů

Fenomén Minecraft: Jak vydolovat...

„Hráči začali díky ní raději tvořit a stavět než ničit a bořit. Proto...
Architekt kostela na Zelené hoře Jan Blažej Santini-Aichel si zápisky o dlužnících šifroval

Architekt kostela na Zelené hoře Jan...

Na papíře se rodí zvláštní hvězdicovitý půdorys. Jan Blažej Santini-Aichel rozumí řeči čísel, kterou vtělí...
Devítka jako spolek, jenž řídí svět?

Devítka jako spolek, jenž řídí...

Ve třetím století před naším letopočtem vládl obrovské Maurijské říši na území...
ISS se dočká „záplaty“

ISS se dočká „záplaty“

V uplynulých dnech začali ruští kosmonauti opravovat díru v mezinárodní...
Smrtelná past pro hmyz

Smrtelná past pro hmyz

Nic netušící moucha usedá na list a je to to poslední, co udělá....
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.