Na łamach Science Nanotechnology dowiadujemy się o wynikach badań naukowców z MIT, którzy przypadkowo odkryli niezwykłą właściwość grafenu. Ustawiając na sobie dwa plastry tego węglowego materiału pod pewnym “magicznym” kątem, możemy nadać mu właściwości nadprzewodnika, które uruchomimy jedynie za pomocą pojedynczego impulsu elektrycznego – podobnie, jak to się dzieje z neuronami w naszym mózgu.
Grafen jest płaską strukturą węgla o kształcie sześciokąta, która ma grubość zaledwie jednego atomu. Można zatem mówić, że jest to materiał dwuwymiarowy. Grafenem interesuje się wiele branż przemysłowych z uwagi na jego wyjątkowości właściwości, m.in. jest on bardzo dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności.
Czytaj też: Grafen zamiast krzemu. Chiny chcą dziesięciokrotnie potężniejszych procesorów
Elektronika może być jeszcze lepsza. Nowo odkryta cecha grafenu ułatwi wiele
Naukowcy przeprowadzili szereg eksperymentów na strukturze złożonej z dwóch plastrów grafenu umieszczonych na warstwie azotku boru. Całość miała formę „kanapki”, opisują badacze w informacji prasowej MIT. Górny plaster grafenu przesunięto pod „magicznym” kątem 1,1 stopnia względem dolnego arkusza. Następnie przyłożono napięcie elektryczne do materiału.
Wedle oczekiwań grafen zmieniał swoje stanu od izolatora, przez przewodnika, po nadprzewodnik przy określonych wartościach napięcia. To, co zaskoczyło najbardziej, to fakt, że właściwości grafenu utrzymywały się dalej pomimo wyłączenia napięcia. Taka cecha opisywana jest jako bistabilność.
Czytaj też: Stworzono pierwszy taki grafen na świecie. Może zrewolucjonizować elektronikę
Jest to ważne odkrycie zwłaszcza w kontekście nadprzewodnictwa. Okazało się, że można je włączać lub wyłączać jak światło jedynie za pomocą impulsu elektrycznego. Nie jest jasne na razie, co dokładnie wywołuje taki efekt, ale na pewno aspekt będzie jeszcze dokładnie przebadany, ponieważ budzi on nadzieje na przyszłość w kontekście konstruowania urządzeń elektronicznych, które będą jeszcze szybsze, mniejsze i zużywające mniej energii.
Jak przyznaje Pablo Jarillo-Herrero z MIT, taka cecha grafenu pomoże w opracowaniu elektroniki działającej na wzór ludzkiego mózgu:
Próbuje się budować urządzenia elektroniczne, które wykonują obliczenia w sposób inspirowany naszym mózgiem. Mamy w nim neurony, które po przekroczeniu pewnego progu uruchamiają się. Podobnie było teraz – znaleźliśmy sposób, aby grafen o kącie magicznym gwałtownie przełączał nadprzewodnictwo, przekraczając pewien próg. Jest to kluczowa właściwość w realizacji obliczeń neuromorficznych.
