Созданы провода для первых углеродных компьютеров

Химики из Калифорнийского университета в Беркли впервые создали проводящие нити — провода — из углерода. Они станут основой для первых углеродных транзисторов, которые обеспечат более быстрые вычисления.

Транзисторы на основе углерода, а не кремния, потенциально могут увеличить скорость компьютеров и сократить их энергопотребление более чем в тысячу раз. Также такая технология может помочь создать, например, мобильный телефон, который держит заряд в течение нескольких месяцев. Однако до сих пор у исследователей не было необходимых инструментов, чтобы создать такие транзисторы и внедрить их в компьютеры.

Теперь ученые из Калифорнийского университета в Беркли опубликовали в журнале Science статью, в которой описали проводящие нити из графеновых нановолокон. Эти нановолокна представляют собой узкие одномерные полоски графена толщиной с атом, которые полностью состоят из атомов углерода, расположенных в узоре, напоминающем проволочную сетку.

Новые провода с металлической проводимостью представляют собой модифицированные графеновые нановолокна. Они разработаны так, чтобы с помощью них можно было проводить электроны между полупроводниковыми нановолокнами в транзисторах, полностью состоящих из углерода. Синтезировать их удалось по методу «снизу вверх», когда большой объект собирается из более мелких. Каждый строительный блок вносит свой вклад в поток электронов, который может свободно течь вдоль нановолокна.

Ученые так изменили обычные графеновые волокна, что нарушили лишь одну химическую связь на каждые 100 атомов материала. Это позволило повысить металличность материала в 20 раз. Теперь исследователи планируют сконструировать из своего набора полупроводниковых, диэлектрических и металлических графеновых нановолокон рабочие углеродные транзисторы.