Artikulu hau itzulpen automatikoko sistema batek itzuli du. Informazio gehiago, hemen.

Euskarara itzultzeko sistemek aurrerapen handiak izan dituzte azken urteotan, baina oraindik badute zer hobetua. Hobekuntza horren parte izan nahi? Aukeratu esaldi osoak nahieran, eta klikatu hemen.

Grafenoa, teknologia berrietarako material iraultzailea

Grafitoaren bi dimentsioko era horretako aurkitzaileei eman berri zaien Nobel saridunak agerian utzi ditu pantaila eta prozesadoreak fabrikatzeko aukerak.
Egilea: Jordi Sabaté 2010-ko azaroak 16
Img grafeno portada
Imagen: CORE-Materials

Arkatz baten punta grafitoz, diamantearen forma alotrofiko batez, osatuta dago: orain arte deskribatutako material gogorrena. Hala ere, badirudi grafitoak ahalik eta presio txikiena egiten dio paperari, eta zelulosa-orritik askatzen du. Egia esan, ez du amore ematen eta ez da egiten desparrama, baizik eta hurrengo geruzetan esfoliatzen da, harik eta berrienera iritsi arte. oinarrizko geruza, atomo bakarreko geruza gardena diamantea gainditzen duen lodiera gogortasunean, dentsitatean, tenperaturarekiko erresistentzian eta eroankortasuna. Grafenoa da, pilatutako geruzei grafito deitu izan zaien materiala. Haren aurkikuntzak etorkizuneko aplikazio iraultzaileak erakutsi ditu, bai ukipen- eta eguzki-pantailak egiteko, bai gaur egungoak baino ehun aldiz ahaltsuagoak diren prozesadoreak garatzeko. Fisikako Nobel saria jasoko dute datorren hilean.

Grafitoa eta grafenoa

Imagen: CORE-Materials

Forma da diamantea karbonoa modu egonkorrenean eta naturan dagoela kristalizatuta gehiengoa. Diamantezko arroka handiak edo beta txikiak beren edertasunagatik eta gogortasunagatik estimatzen dituzte, eta egonkortasuna tenperaturaren aurrean. Ebaketan eta tailetan lortutako emaitzak ezin hobeak dira, eta, beraz, edertasun handiko formak lortzen ditu, merkatuan duen prezioa azaltzeko. Beste material gogorrak mozteko ere erabiltzen da, hala nola metalak.

Diamantea baldintzak presio- eta tenperatura-salbuespenezkoak -bakarrik diren baldintzak laborategi berezi batean edo geruza baxuenetan lor daitezke. azpilurrekoa-, material beltz eta zimurtsu bihurtzen da, zorte bat ahate itsusiarena. Horri grafito esaten zaio, diamantearen trofo bat -aurkezteko beste modu bat-. Biak karbonoa dira, baina egitura oso desberdina dute.

Grafenozko geruza pilatuek grafito-masa osatzen dute

Hala ere, grafitoak industriarako propietate erabilgarriak ere baditu, arkatzetatik hasi eta adreilu eta krisoletaraino, elektrodoak alde batera utzi gabe, pistoiak edo erreaktore nuklearrak. Bikaina da eroale elektrikoa eta gogorra eta erresistentea zenbait kasutan baldintzak. Aldi berean, pasta batekin nahastuta, hozgarritasun-ezaugarriak ditu, punten kasuan bezala. arkatzak, hostoetan isuri eta zikintzen dituztenak.

Zelulosa-zuntzen artean tartekatutako material-geruza txikiak uztea da haren funtzioa. paper zikinari kolore bereizgarria ematen diote. Hauek: geruzak materialaren beste pila askoz txikiago batzuk dira grafitoa osatzen duen elementala: grafenoa. Duela urte gutxi, Andre Geim eta Konstantin Novoselov zientzialari errusiarrek aurkitu zuten, lapitz-punta bat, zinta itsasgarria pasatzen zitzaiona itsatsita geratzen zen materialaren konposizioa egiaztatzeko. Zintarekin erauzitako laginak zintatik atera ziren eta mikroskopiotan aztertu ziren, haren berri emateko konfigurazioa. Horrela aurkitu ziren hurrengo geruza atomikoak grafitoa osatzen dutenak.

Oinarrizko unitatea grafeno deitu zioten, eta laborategiko metodoen bidez atera zuten beren berezitasunak aztertzeko. Harrituta, material berria, diamantea baino gogorragoa, gardena baina a aldi berean oso trinkoa eta elektrizitatearen eroale handia. Gainera material oso malgua, gogorra izan arren, eta oso interesgarria egiten dioten propietateen seriea.

Grafeno-prozesadoreak

Lehena, eroankortasuna, silizea baino handiagoa, ez da askatzen bai beroa elektroiak bere aldetik mugitzen direnean azalera. Hortik dator erabilera nagusietako bat: gailu informatiko eramangarrietako prozesadorea. Hauek egin dira: beti silize-olatetan oinarritua -oraindik ere badute- eta hainbat arazo izan dituzte, batez ere, gailu txikiak, hala nola mugikorrak eta ordenagailuak eramangarriak. Prozesadorearen erruz gehiegi berotzea da horietako bat, eta horrek materialen eraginkortasuna eta higadura.

Oraingoz, grafeno-prozesadoreak ez dira laborategiko fasetik igarotzen, fabrikazio-sistema eraginkorra lortu nahi baita.

Bigarren ezaugarri nabarmena grafenoaren lehenengoarekin oso lotuta dago: elektroiak beren gainazalean mugi daitezen, zer behar da? silizeak behar duen energia baino gutxiago. Beraz, gailu batean eramangarria, grafenoan oinarritutako balizko prozesadore batek energia gehiago aurreztea eta bateriaren iraupena, beroketa txikiagoa. 2008ko abenduan, IBMk iragarri zuen bazela maiztasunekin lan egiten zuten transistoreak fabrikatu eta karakterizatu dira 26 ghz, eta aurtengo otsailean konpainiak berak adierazi zuen transistore berri horien abiadura 100 ghz-era iristen zen.

Baina oraingoz prozesadoreak grafenoa ez da laborategiko fasetik igarotzen, geruzak fabrikatzeko sistema bat lortu nahi baita oraindik, eta eraginkorra izatea eta ezpurutasunik ez izatea. Enpresa-iturriak ekoizpenean inplikatuta daude hamar urtean errealitate bat izan daitezkeela, eta hori, ziur asko iraultza teknologiko berria litzateke. Hala ere, batzuk adituek ziurtatzen dute ez litzateke konparagarria izango silizea teknologia konputazionalei.

Lodiera atomikoko pantailak

ImgImagen: ChemistryWorldUK

Beste bat arreta gehien jarri duen grafenoaren ezaugarriena oso gogorra eta dentsoa izan arren, aparteko malgutasuna. Izan ere, atomo baten lodieraren fintasuna, nekez hauteman daitekeen pisua duena. Bai kalkulatzen du futbol-estadio bat estaltzeko gai den grafeno-geruza batek gramo bat pisatuko luke. Harikortasun horri eta arina da, eta eroankortasun elektroniko handia du; grafenoa, berriz, gailuen pantailetarako hautagai aparta bihurtzen du etorkizunekoa.

Bere malgutasun-ezaugarriek tolesteko aukera emango liokete, eta erabiltzailearen gustura hedatzea, hainbeste pantaila handi erakusteko definizio handian, informazioa duen eskumuturreko gisa, hainbat aldaera. Bestetik, tinta eguzki-energia garatzeko material egokia izan liteke eguzki-energiako panelak, gailuak errazago jartzeko beren buruarekin kargatuko dira, baita argi gutxi dagoenean ere. Proiektu hauek garatzen dituen enpresa energia alternatiboak jaso ditu dagoeneko Txinako kapital-enpresa batek bat 300 milioi dolarreko inbertsioa hau duten ikerketetarako: eguzki tinta.