Domů     Technika
Budoucnost počítačů nese jméno grafen
21.stoleti
od 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
reklama
Související články
3D tisk ušel za několik málo let skutečně dlouhou cestu, moderní technologie umožňuje tisknout trojrozměrné objekty pomocí naprogramované předlohy. 3D tisk se vyvinul až tak, že dnes již touto technologií dokážeme postavit i dům. Ať už se jedná o bungalov, či o několika patrovou budovu, 3D tisku se nekladou v tomto ohledu meze. V posledních […]
Vědci ze Švédska sledovali čtyři lidi, kteří v průběhu 3 až 7 let dostali osseointegrované implantáty ovládané myslí k běžnému užívání. Podle vedoucího výzkumu Maxe Ortize Catalana, docenta na Chalmerské technologické univerzitě, je to poprvé, kdy lidé mohli sami doma používat takovouto bionickou ruku. Technologie byla podrobně studována v laboratoři, ale vědci ji chtěli vyzkoušet […]
Sny o malých létajících strojích, které by představovaly taxislužbu, mají výrobci letadel a helikoptér již nějakou dobu. Cílem je především tuto formu přepravy zrychlit a vyhnout se tolik přeplněným silnicím. Tím největším hráčem na tomto poli je patrně francouzský Airbus, jenž je spojovaný především s velkými dopravními letadly. Airbus své plány na danou formu přepravy […]
Americký Národní úřad pro bezpečnost silničního provozu se pouští do vyšetřování další kontroverzní nehody autonomní Tesly. Vůz tentokrát srazil člověka na motorce, který zraněním podlehl.    Za posledních šest let je to již 38. smrtelná nehoda „pokročilých asistentů“, což zneklidňuje stále více odborníků i běžných účastníků silničního provozu. Nehodu podle všeho způsobila Tesla Model 3 […]
Britská společnost Rolls-Royce je známá především díky svým luxusním automobilům. Jen málokdo ví, že se však angažuje také ve výrobě leteckých motorů a nově se pustila i do výroby elektrických letadel. Předně, pokud se řekne Rolls-Royce, zapomeňte na automobily, práva na jejich výrobu patří německému koncernu BMW, tato legendární značka se nyní specializuje pouze na […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz