Domů     Technika
Budoucnost počítačů nese jméno grafen
21.stoleti 17.9.2010

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…

Další článek
Související články
Pro své rozměry, vybavení a technologie se stala chloubou amerického námořnictva. Jedná se totiž o největší a nejnovější letadlovou loď, která po více než 10 letech od spuštění na vodu konečně začala sloužit Spojeným státům i alianci NATO. Stavba nejmodernějšího plavidla, se kterým si USA pojistily pozici největší námořní velmoci planety, započala roku 2009. Slanost […]
Peugeot 208, ikonický drobek a nejprodávanější vůz v Evropě v roce 2022, dostává nový kabátek. Modernizací se stává ještě neodolatelnějším, zejména pak jeho elektrická verze E-208, která překonává dojezd 400 km. Celá modelová řada 208 pak profituje z nového designu, špičkových technologií a emocí z nových motorů. Peugeot 208, nástupce dlouhé řady devíti generací městských […]
Americká agentura NASA hodlá v letošním roce odstartovat pátrání po stopách života v rámci Sluneční soustavy. K měsíci Europa proto bude vyslána sonda, která kromě vědeckých přístrojů ponese také speciální poselství o člověku a planetě Zemi. Budoucím poslíčkem byla „jmenována“ Europa Clipper, jež bude vybavena spoustou špičkových přístrojů sloužících k měření ledu zakrývajícího oceán či […]
Věda se spojuje, aby byla silnější. Němci to pochopili už před první světovou válkou, když vznikla Společnost Maxe Plancka. V Česku vědecké klastry a interdisciplinární instituce začaly vznikat teprve nedávno, ale výsledky se už dostavují. Svoje interdisciplinární instituce má už každé významnější město, například Praha, Brno, Ostrava. Před devíti lety myšlenka spojit tři vědecká centra […]
Informační a komunikační technologie se staly základním stavebním kamenem, který formuje naše každodenní životy i způsob, jakým pracujeme a podnikáme. Od prvních počítačů až po současné cloudové služby a umělou inteligenci prošla oblast ICT zásadní proměnou. Pojďme si posvítit na to, kde všude se ICT technologie využívají.  Co je ICT?  ICT je zkratka pro informační […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz