神奇材料石墨烯经常被吹捧为一种潜在的方式一个摩尔定律的消亡,但是利用它的潜力已经被证明很棘手。现在,研究人员已经证明它们可以用他们命名的方法制造比普通芯片小100倍的石墨烯芯片“nano-origami。”

几十年来,我们将电子元件微型化的能力呈指数级提高,因此我们芯片的性能But近年来,我们已经开始接近我们如此依赖的硅技术的物理极限,而且进展正在放缓。

制造速度更快的芯片的能力支撑了我们在过去半个世纪取得的快速技术进步,所以可以理解,人们热衷于保持这一趋势。因此,大量的新技术正在竞相带领我们超越摩尔定律的终结但到目前为止,还没有人取得明显的领先。

最有前途的候选人之一是石墨烯这是一种碳的形式,它以单原子厚度的薄片形式存在,这种薄片的强度令人难以置信,而且具有一系列卓越的电子特性。尽管石墨烯具有潜力,但利用石墨烯和类似的2D材料制造电子产品的努力进展缓慢。

其中一个原因是,制造这些难以置信的薄层的过程不可避免地会引入缺陷,从而改变材料的性能。典型的,这些缺陷是可见的作为有问题,因为以这种方式制作的任何组件都可能不像预期的那样运行。

但在一个论文发表在杂志ACS Nano,英国苏塞克斯大学的研究人员决定研究这些缺陷是如何影响石墨烯和另一种名为二硫化钼的2D材料的性能的,以及如何利用它们来设计超小型微芯片。

基于他们的发现,该团队现在已经证明,他们可以引导这些缺陷创造出微小的电子元件。通过对一层石墨烯起皱,他们能够让它在不添加任何额外材料的情况下表现得像一个晶体管。

我们在一层石墨烯中机械地制造扭结。这有点像纳米折纸,”领导这项研究的艾伦·道尔顿说,他在新闻发布会上说

使用这些纳米材料将使我们的计算机芯片更小、更快。这是绝对关键的,因为电脑制造商现在已经到了传统半导体技术的极限。”

这项工作属于一个新兴的研究方向“straintronics。”它揭示了纳米材料的机械应变可以极大地改变它们的电子、磁性甚至光学特性的惊人方式。

现在,研究人员已经阐明了不同种类的缺陷,如皱纹、圆顶和孔洞,如何影响这些2D材料的性能,他们“再保险他们正在研究如何精确地设计出更复杂的芯片。

根据《新科学家》,他们已经掌握了使用模式模具制造一排排的褶皱,以及通过向水分子发射激光使其膨胀来产生圆顶,他们希望能够做到这一点一个函数原型芯片在五年内。

他们说这种方法可以让他们建造过程口服补液盐大约比传统微芯片小100倍它的速度可以比今天的设备快数千倍,而且制造所需的能源和资源也要少得多。

要充分发挥这种方法的潜力,还有很长的路要走,但它代表了一个充满希望的新战线,可以让我们创造的科技巨头全速前进。

图片来源:seagulPixabay

我是一名自由科技作家,住在印度班加罗尔。我的主要兴趣领域是工程学、计算机和生物学,尤其关注这三者之间的交叉点。

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