Dar mažesnės Nano mikroschemos

Kai jau ėmėme manyti, kad mikroschemos nebegali būti mažesnės, Kembridžo universiteto inžinerijos fakulteto mokslininkai ėmė ir sukūrė naują technologiją, kurios dėka lustai ne tik sumažėjo, bet ir įgavo gebėjimą palaikyti iki penkių kartų stipresnę elektros srovę, nei leidžia dabartinė technologija.

Mikroschemos, kitaip žinomos, kaip sudėtinės grandinės (ang. integrated circuits „ICs“), yra naudojamos beveik visuose šiuolaikiniuose elektros įrenginiuose, pradedant kompiuteriais baigiant mobiliaisiais telefonais ar bet kokiais kitokiais elektros prietaisais randamais kiekviename bute ar name. Mažas dydis ir maža kaina sukėlė tikrą revoliuciją plataus vartojimo elektronikos pramonėje.

Sudėtinės grandinės yra sudarytos iš kelių sluoksnių, kiekviename jų apstu elektronikos komponentų, kurie yra sujungti smulkiais vario takeliais, sluoksniuose ir tarp jų. Gamintojai vis bando sumažinti mikroschemas, tad tenka mažinti ir varinių jungčių dydį, tad kiekvienas bent kiek su elektronika susipažinęs žmogus supras, kad tai ne į gerą, o nesusipažinusiems paaiškinsiu, kodėl tai nėra gerai. Mažinant jungtis tenka didinti srovę, o tai priveda prie taško, kai varine jungtimi srovė išvis nebepratenka pakankamas kiekis energijos.

Profesorius Robertson‘as kartu su kolegomis sugalvojo būdą dar sumažinti mikroschemas panaudojant anglies nano-vamzdelius, kuriais pakeis vertikalias vario jungtis sudėtinėse grandinėse, taip sukurdami potencialą dar labiau sumažinti įvairius elektros prietaisus.

Anglies nano-vamzdeliuose yra ypatingas anglies atomų išsidėstymas. Papratai, pavyzdžiui grafite, atomai yra išdėstomi šešiakampiais ir sluoksniuojami lakštais. Tačiau nano-vamzdeliuose lakštai yra susukami į smulkius vamzdelius. Šių vamzdelių diametras lygus vos iš kelių anglies atomų storiui.

Pavieniai nano-vamzdeliai gali palaikyti ypač aukštą elektros įtampą, tad yra puikus kandidatai pakeisti varį sujungiant sudėtinių grandinių sluoksnius.

Nano-vamzdelių pluoštai paprastai auginami paklojus ploną katalizatoriaus, kaip geležis, juostelę ant substrato, bekeičiant temperatūrą keičiasi katalizatoriaus savybės, šis procesas vadinamas „atkaitinimu“. Atkaitinimo metu pagaminamos nano-dalelių eiles, kurios yra naudojamos, kaip nano-vamzdelių pagrindai. Šis metodas sukuria nano-vamzdelių pluoštus, tačiau jie turi ribotą erdvinį tankį ir negali pernešti pakankamai srovės, kuri reikalinga mikroschemos veikimui.

Tačiau Robertsonas kolegomis su kolegomis pakoregavo kai kuriuos atkaitinimo etapus, ko pasakoje jiems pavyko pasiekti daug didesnio nano-dalelių tankio. Naujai išaugintuose nano-vamzdelių pluoštuose tankis viršiją ankstesnę ribą penkis kartus, o tai reiškia, kad srovės pralaidumas daug didesnis už vario.