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

Pracovní pohovory 21. století: Za pár let je povedou roboti!

Pracovní pohovory 21. století: Za...

Už několik desítek let posloucháme o nevyhnutelné budoucnosti, kdy...
Čeští vědci objevili způsob jak zrychlit počítače

Čeští vědci objevili způsob jak...

Specialistům z fyzikálního ústavu Akademie věd (AV ČR) se podařil...
Saudská Arábie bude mít Hyperloop a ne ledajaký

Saudská Arábie bude mít Hyperloop...

Nový plán „Vize 2030“ na modernizaci města, který vytvořila královská...
Tesla sklízí v Austrálii ovace za baterie

Tesla sklízí v Austrálii ovace...

Australský energetický operátor si po půlroce fungování pochvaluje nejvýkonnější...
V Brně vynalezli chytrou bundu pro příslušníky IZS

V Brně vynalezli chytrou bundu pro...

Brněnská společnost GINA představila před několika dny na výstavišti v Barceloně...
Kdy se objeví evropská stíhačka šesté generace?

Kdy se objeví evropská stíhačka...

  Německo a Francie mají jednoznačný plán. Od roku 2040 by se měl ve...
První narozeniny jediného studentského FabLabu v Česku

První narozeniny jediného...

Rám jízdního kola, velkorozměrné tiskárny pro 3D tisk, ale také akvárium pro...
Objeví se dálkově řízené tanky?

Objeví se dálkově řízené tanky?

Podle dostupných informací začala čínská armáda přestavovat starší tanky Typ...
Startup Relativity Space vyrobí raketu pomocí 3D tisku

Startup Relativity Space vyrobí...

Se zajímavým projektem přišel startup Relativity Space. K výrobě a následnému...
Sledování fauny bez zatížení? Zajistí ho speciální “robokůže”

Sledování fauny bez zatížení?...

Vědci ze Saúdské Arábie se zabývali problematikou sledování podmořské fauny, kterou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Dokázal císař Rudolf II. odhalit padělky grafik Albrechta Dürera?

Dokázal císař Rudolf II. odhalit...

Přísně katolická výchova na španělském královském dvoře není pro mladého...
VIDEO: Nejextrémnější herecké proměny kvůli jedné roli

VIDEO: Nejextrémnější herecké...

Vžít se do role postavy, kterou budete hrát, není vůbec jednoduchý...
Šokující historie: Ruského premiéra Stolypina zastřelili v divadle!

Šokující historie: Ruského...

„Tak střílejte!“ vykřikne guvernér Saratova Petr Arkadjevič Stolypin na muže...
Kdy invaze králíků téměř zničila Austrálii?

Kdy invaze králíků téměř zničila...

V Austrálii Bob a Bobek azyl nikdy nedostanou. Protože jestli má nejmenší světadíl...
Nejstrašidelnější mosty, po kterých byste nechtěli jít ani za peníze!

Nejstrašidelnější mosty, po kterých...

Trpíte-li závratí, asi byste se neměli dívat na následující video....
Nizozemský padělatel Meegeren dokázal napálit i nacistu Hermanna Göringa

Nizozemský padělatel Meegeren...

„Zásadní zlom přišel po negativní reakci kritiky na jeho výstavu v roce 1922,...
VIDEO: Jak si slepí lidé užívají film?

VIDEO: Jak si slepí lidé užívají...

Ve videu, kde se setkáváme s názory mnoha slepců a mimo jiné...
Je cukr opravdu „bílý jed”, nebo jde o další z řady výživových hoaxů?

Je cukr opravdu „bílý jed”, nebo jde o...

Sociální sítě a obecně internet je v poslední době plný tvrzení, že cukr je...
Ukořistil slavnou Monu Lisu francouzský král František I.?

Ukořistil slavnou Monu Lisu...

„Zasypu vás zlatem, když se usadíte v Paříži,“ nabízí francouzský král...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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