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…

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

Související články

Čekání na páníčka nikdy nebylo tak komfortní! V americkém Seattlu se dají pronajmout klimatizované boudy

Čekání na páníčka nikdy nebylo tak...

V americkém Seattlu mohou majitelé psů brouzdat po obchodním řetězci QFC...
Volvo chce svým automobilům umožnit vzájemnou komunikaci

Volvo chce svým automobilům...

Automobilka Volvo je dlouhodobě známá svým důrazem na bezpečnost. Právě z...
Izraelští vědci vytvořili srdce za pomoci 3D tiskárny

Izraelští vědci vytvořili srdce...

Vědci z univerzity v izraelském Tel Avivu včera představili...
Kolik je v oceánech plastů? Nová technologie bude provádět monitoring z vesmíru

Kolik je v oceánech plastů? Nová...

O znečištění světových moří se píše a hovoří už desítky let. Dlouho se...
Americké námořnictvo sestavuje tým pro boj s malými drony

Americké námořnictvo sestavuje...

Malé komerční drony nestojí skoro nic, ale při správné úpravě a použití...
3D tisk pokořil další hranice

3D tisk pokořil další hranice

Otevřely se nové dimenze ve 3D tisku, a to svou rychlostí, tiskovou...
Pojďte si číst!

Pojďte si číst!

Jak se v dnešní době vyhnout závislosti na digitálních technologiích a zároveň...
Bezpečnější a efektivnější baterie

Bezpečnější a efektivnější baterie

Američtí vědci nezahálí, a tak přicházejí s další inovací na poli...
Móda spojená s technologií

Móda spojená s technologií

V rámci Mercedes-Benz Prague Fashion Weeku bylo možné 24. 3. vidět kolekci AUDIRE...
Jak se měnil kulatý nesmysl?

Jak se měnil kulatý nesmysl?

Hry, které připomínaly fotbal, provozovali již staří Číňané, Řekové či Římané....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Nejvýkonnější počítač v ČR? Stál téměř 42 milionů a je instalován v Praze

Nejvýkonnější počítač v ČR? Stál...

Fakulta elektrotechnická a Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze...
Jaká jsou nejlépe placená zaměstnání v ČR?

Jaká jsou nejlépe placená...

Pokud jste někdy v minulosti přemýšleli o práci estetické chirurga,...
Portugalský Schindler: Diplomat De Sousa Mendes zachránil 10 000 Židů

Portugalský Schindler: Diplomat De...

16. červen 1940. Na schodišti portugalského konzulátu ve francouzském...
Malý velký muž Peter Dinklage: Strmá cesta vzhůru Tyriona Lannistera

Malý velký muž Peter Dinklage:...

Svůj životní úděl bere zcela jistě nejznámější trpasličí herec...
VIDEO: Někteří lidé udělají pro peníze téměř vše!

VIDEO: Někteří lidé udělají pro...

Pro slávu a peníze udělají téměř vše. Jedí pavouky a červy,...
Sydney Guilaroff: Vlasový guru Hollywoodu

Sydney Guilaroff: Vlasový guru...

Jeho jméno mladším generacím nejspíš nic neřekne. I tak na nás jeho účesy „vyskakují“...
Bitva u Morgartenu: Jak švýcarská chátra porazila rakouskou armádu?

Bitva u Morgartenu: Jak švýcarská...

Žádný půvabný lesík ani vlnité kopce nejsou dost malebné, pokud jste voják....
Kirk a Anne Douglasovi: Spartacus stoletý, milující

Kirk a Anne Douglasovi: Spartacus...

To nejlepší potkává Kirka Douglase (*1916) v padesátých letech....
Přehledně: TOP 5 nejslavnějších bezdomovců

Přehledně: TOP 5 nejslavnějších...

Jima Carreyho asi zná většina z nás. Věděli jste o něm ale to,...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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