Felfedezték a jövő szigetelőanyagát

Kibővültek a néhány éve felfedezett, egyetlen atom vastagságú szénréteg, a grafén elektronikai alkalmazási lehetőségei: a szénatomokhoz más atomokat kapcsolva új anyagok hozhatók létre. Az első eredményről a Science hasábjain számoltak be a felfedezők.

Andre Geim és Kostya Novoszelov professzor 2004-ben fedezte fel a grafént a Manchesteri Egyetemen. A grafén a grafithoz, a fullerénhez, a szén-nanocsőhöz hasonlóan a szén egyik változata: egyetlen atom vastagságú réteg, tulajdonképpen egy kitekert szén-nanocső.

Nagyon jó elektromos vezető, ezért számos elektronikai alkalmazási lehetősége merült fel. Az új graféneszközök a gigahertz-tartományban működő mai, szilícium-alapú tranzisztoroknál ezerszer nagyobb frekvencián, a terahertz tartományban működhetnek. Az ultragyors tranzisztorok a távközlésben és a képalkotó eljárásokban kaphatnak szerepet.

Fél éve még arról számoltunk be, hogy kapcsolóelemként egyelőre nem működnek a graféneszközök, mert a grafén elektromos vezetőképessége csak kismértékben változtatható meg.

A grafén felfedezői most arról számoltak be, hogy megtalálták a megoldást: sikerült megváltoztatni a vezetőképességet, és a jó elektromos vezetőképességű grafénből szigetelőanyagot hoztak létre. A megoldás elvben nagyon egyszerű: minden szénatomhoz hozzákapcsoltak egy hidrogénatomot, és az így létrejött kétdimenziós anyag, a kristályos grafén (a "grafán") szigetelő tulajdonságokat mutat.

Ezzel megnyílt az út sokféle új anyag létrehozása, kipróbálása felé. Geim professzor lehetőséget lát arra, hogy egyetlen anyagot módosítsanak az elektronikai alkalmazások igényeinek megfelelően, nem lesz szükség különböző anyagok összeépítésére. A kémiailag módosított, félvezetővé tett grafén tranzisztorként működik, az összeköttetéseket pedig az eredeti, jó vezetőképességű grafén biztosítja.