Παρασκευή, 10 Ιουνίου 2011

Παγκόσμια επιτυχία για Έλληνα ερευνητή της ΙΒΜ

Ερευνητές του αμερικανικού κολοσσού της πληροφορικής ΙΒΜ, με επικεφαλής τον Έλληνα φυσικοχημικό Φαίδωνα Αβούρη, δημιούργησαν το πρώτο κύκλωμα υψηλής ταχύτητας από γραφένιο
, στο οποίο όλα τα στοιχεία είναι ολοκληρωμένα σε ένα μοναδικό 'τσιπάκι'. Πρόκειται για μια παγκόσμια 'πρωτιά' και ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς ηλεκτρονικών βασισμένων στο γραφένιο και όχι στο πυρίτιο όπως μέχρι σήμερα, με δυνητικές εφαρμογές από τις ασύρματες επικοινωνίες μέχρι τους ενισχυτές, όπως μεταδίδει το Αθηναϊκό Πρακτορείο.








Κατά τα τελευταία χρόνια είχε υπάρξει πρόοδος στη δημιουργία συσκευών βασισμένων στο πολύ λεπτό γραφένιο, που θεωρείται το 'υλικό του μέλλοντος', ενώ είχαν κατασκευαστεί μεμονωμένα τρανζίστορ από γραφένιο. Όμως δεν είχε καταστεί δυνατό να ενοποιηθούν (ολοκληρωθούν) τα τρανζίστορ από γραφένιο με άλλα ηλεκτρονικά συστατικά μέσα σε ένα ενιαίο και μοναδικό 'τσιπ', αυτό ακριβώς που κατάφεραν οι ερευνητές της ΙΒΜ. Η δυσκολία έγκειτο κυρίως στο ότι το γραφένιο δεν κολλάει πολύ καλά στα μέταλλα και τα οξείδια, τα οποία χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία παραγωγής ημιαγωγών.




Ο Φαίδων Αβούρης, που έκανε τη σχετική επιστημονική δημοσίευση στο περιοδικό 'Science', σύμφωνα με τους 'New York Times' και το 'Physics World', καθοδήγησε μια ομάδα ερευνητών του Κέντρου Ερευνών Γουότσον της ΙΒΜ στη Νέα Υόρκη, ώστε να ξεπεράσουν για πρώτη φορά τις τεχνικές δυσκολίες, ενοποιώντας σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα ένα τρανζίστορ γραφενίου και ένα ζεύγος πηνίων επαγωγικής αντίστασης πάνω σε μια πλακέτα από καρβίδιο του πυριτίου. Είναι σημαντικό ότι η όλη διαδικασία κατασκευής είναι συμβατή με τις υφιστάμενες συμβατικές μεθόδους παραγωγής ημιαγωγών, πράγμα που διευκολύνει την πρακτική εφαρμογή της νέας τεχνολογίας.




Τα νέα ολοκληρωμένα κυκλώματα από γραφένιο λειτουργούν σε ραδιοσυχνότητες μέχρι 10 GHz και είναι κατ' εξοχήν κατάλληλα για συστήματα ασύρματων επικοινωνιών. Η ομάδα του Αβούρη (Nanometer Scale Science and Technology), στην οποία περιλαμβάνεται ο επίσης ελληνικής καταγωγής ερευνητής Χρήστος Δημητρακόπουλος, ήδη εργάζεται για να τελειοποιήσει το νέο ολοκληρωμένο κύκλωμα από γραφένιο, ενώ σχεδιάζει την ανάπτυξη ακόμα πιο πολύπλοκων κυκλωμάτων για πιο εξελιγμένες συσκευές. Μεταξύ άλλων, οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναι δυνατόν, στο μέλλον, να συνδυάσουν γραφένιο και πυρίτιο και να δημιουργήσουν 'υβριδικά' κυκλώματα με νέες λειτουργικές δυνατότητες.




Το γραφένιο ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του ΄70 και βαθμιαία οι επιστήμονες, μέσα από διαδοχικές ανακαλύψεις, έχουν καταφέρει να παρασκευάζουν 'φιλμ' αυτού του υλικού με πάχος μόλις ένα άτομο. Το φιλμ συνίσταται σε μια εξαγωνική διάταξη μορίων άνθρακα και έχει ποικίλα πλεονεκτήματα, όπως ότι είναι εύκαμπτο, διαφανές και φθηνό.




Προς το παρόν πάντως, το γραφένιο δεν φαίνεται ικανό να αντικαταστήσει τα σημερινά τρανζίστορ CMOS, που αποτελούν τη βάση όλων των μικροεπεξεργαστών και των μνημών των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των καταναλωτικών ηλεκτρονικών συσκευών. Το γραφένιο δεν έχει τις ίδιες φυσικές ιδιότητες με τα υλικά των παραδοσιακών ημιαγωγών και δεν μπορεί -ακόμα τουλάχιστον- να πετύχει τα ίδια πράγματα με ένα συμβατικό τρανζίστορ. Όμως η βιομηχανία ημιαγωγών -στην Ευρώπη και την Ασία ακόμη περισσότερο από ό,τι τις ΗΠΑ- το θεωρεί πολλά υποσχόμενο και επενδύει σε αυτό, καθώς, όπως δήλωσε ο Αβούρης, η ενσωμάτωση των συγκριτικά φθηνότερων κυκλωμάτων γραφένιου μπορεί στο μέλλον να μειώσει τις τιμές πολλών ηλεκτρονικών συσκευών.








real