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

Kdy antibiotika nepomůžou?

V zimě již klasicky vrcholí sezóna respiračních onemocnění a stoupá...

Nelíbejte křečky!

Důrazná doporučení pro chovatele křečků coby domácích mazlíčků vydaly...

Na povrch „vyplavaly“ nové...

Studie sopečného popela v jihozápadní Etiopii posunula stáří...

16. ročník programu L’Oréal-UNESCO...

Pandemie Covid-19 ovlivnila celý svět, samozřejmě i ten vědecký. Ještě více se...

Houstone, problém vyřešen

Americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) se podílí na přípravě...

Je třeba si to náležitě užít

Pohlavní styk není pouze aktem k zachování druhu, pro některé, jako jsou například...

Legendární meteorit zklamal...

Psal se rok 1984, když byl v oblasti Alan Hills v Antartidě objeven...

Zlom v asistovaných sebevraždách:...

V pátek 7. ledna se v Kolumbii uskutečnila první asistovaná sebevražda člověka,...

Česká stopa na oběžné dráze: Raketa...

Včerejšek byl pro české vědce i pro celou naší vlast malým svátkem. Dvě...

Zlatá rybka na kolečkách

Je řízení auta a jiných strojů výsadou člověka, nebo umělé...

Nenechte si ujít další zajímavé články

John Couey: Svou oběť pohřbil zaživa

John Couey: Svou oběť pohřbil...

Devítiletá Jessica Marie Lunsfordová prožila v posledních chvílích svého života...
Zlatá rybka na kolečkách

Zlatá rybka na kolečkách

Je řízení auta a jiných strojů výsadou člověka, nebo umělé...
Konference ve Wannsee: Před 80 lety rozhodli nacisté o osudu evropských Židů

Konference ve Wannsee: Před 80 lety...

Přesně před 80 lety, 20. ledna 1942, posvětila konference šestnácti představitelů...
Nejkrásnější zoologické zahrady světa

Nejkrásnější zoologické zahrady...

Zoologické zahrady jsou mnohými lidmi vyhledávány jako oázy klidu a míru s velice...
Studie sopečného popela: Na povrch „vyplavaly“ nové souvislosti

Studie sopečného popela: Na povrch...

Studie sopečného popela v jihozápadní Etiopii posunula stáří nejstarší...
Delfíni jako sexuální požitkáři: Je třeba si to náležitě užít

Delfíni jako sexuální požitkáři: Je...

Pohlavní styk není pouze aktem k zachování druhu, pro některé, jako jsou například...
Robert Thompson a Jon Venables: Brutální vrazi s andělskou tváří

Robert Thompson a Jon Venables:...

Dva výrostci se baví v nákupním středisku až podezřelou zábavou....
Houstone, problém vyřešen

Houstone, problém vyřešen

Americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) se podílí na přípravě...
Prasečí srdce pro lidi? Zatím stále jen poslední možnost

Prasečí srdce pro lidi? Zatím...

První transplantace geneticky pozměněného prasečího srdce umírajícímu člověku na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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