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
reklama

Související články

Tažení helvétského kříže proti CO₂:...

Není to ani týden, co byla na Islandu uvedena do provozu zatím největší...

Ingenuity se na Marsu daří

Ačkoliv se to na první pohled může zdát zanedbatelné, malý...

5G sítě povýší kulturu i sport

Online debata odborníků z oblasti Smart Cities za podpory Ministerstva pro...

Nakupování budoucnosti se...

V poslední době jsme se mohli seznámit s výsledky práce českých...

Moderní technologie chrání...

Národní muzeum v Praze, hrad a zámek v Českém Krumlově, Zlatá bula sicilská v...

Odpadní termoplasty se stávají...

Při výrobě a zpracování plastů vznikají různé polymerní typy odpadů, pro které zatím...

Technologie snižuje pracovní stres

Společnost Dell Technologies studuje potřeby zákazníků a jejich...

Když se z UFO vyklube raroh…

Na záběrech z dronu z roku 2016 byl v americkém státě Utah zachycen...

Uhlíkové nanotrubičky – současnost,...

Uhlíkaté materiály jsou v současné době studovány jak v oblasti základního...

Lázně, které prodlužují životnost...

Pokud přemýšlíte o koupi nového automobilu, možná se vám dostal do hledáčku i některý...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Bludná díla anglického kazatele: V Praze hořela hranice s Viklefovými spisy

Bludná díla anglického kazatele: V...

Podle Angličana Jana Viklefa (asi 1320–1384) nejsou křížové výpravy ničím jiným...
Zpochybňované pronásledování: Vyhnali Atéňané filozofa Protagora z města?

Zpochybňované pronásledování:...

„Pokud jde o bohy, nemám žádnou možnost zjistit, zda existují, či nikoli, nebo...
Paterčata Dionneova: Život ve výběhu i v domě hrůzy

Paterčata Dionneova: Život ve...

Yvonne, Cécile, Annette, Émilie a Marie. Narodí se jako identická paterčata a...
Hodinová věž v Mekce: Rekordmanka s největším ciferníkem, observatoří i vědeckým centrem

Hodinová věž v Mekce: Rekordmanka s...

Supermoderní věž se zlatým půlměsícem na vrcholu má obří ciferník, který...
Vstřícnost k Čechům se nevyplácí: Jméno historika přibili na šibenici

Vstřícnost k Čechům se nevyplácí:...

Německý historik Johann Ehrenfried Zschackwitz (1669–1744) sepisuje Historische und...
Doba chytrých veverek a padajících vlasů. Co jste netušili o podzimu?

Doba chytrých veverek a padajících...

Někdo ho miluje, někdo nesnáší. O období, kdy příroda po dlouhé letní party...
Spor o vodku: Zvítězí ruská samohonka nebo polská zubrovka?

Spor o vodku: Zvítězí ruská...

„Vodka dělá ze všech lidí Rusy,“ traduje se kde jinde než v Rusku. Na své tekuté...
Nevhodné paměti prezidenta: Beneš vězel v žaludku nacistům i komunistům

Nevhodné paměti prezidenta: Beneš...

Zřízení Protektorátu Čechy a Morava přináší další kapitolu v oblasti zákazů...
Nakupování v době socialismu: Fronty na kečup a plesnivý sýr

Nakupování v době socialismu:...

Komunisté mají na začátku 60. let 20. století představu, že lidé jednou...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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