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Mercoledì 25 Marzo 2009 10:09

Grafene futuro dell'elettronica

Scritto da  Gianni Feduzi
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Nel 2004 gli scienziati del dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Manchester dietero la notizia di essere riusciti a creare in laboratorio il materiale piu sottile al mondo.

grafene1_bnGli scienziati chiamarono il materiale Grafene perchè derivato dalla grafite e perchè gli atomi di carbonio che compongono la moleca sono ibridati a sp2 (120° fra loro) formando celle esagonali o nelle forme impure pentagoni o ettagoni.

Quando si hanno 12 pentagoni la struttura di deforma e prende il nome di fullerene.

grafene_strutturaA causa di questi legami atomici la Grafene non si estende in profondità ma in estensione. Immaginate di avere una pellicola sottilissima talmente sottile dello spessore di un atomo.

Inizialmente gli scienziati pensarono che in virtù della sua natura bidimensionale (contro le leggi della fisica) la Grafene fosse instabile, ma rimasero molto sorpresi nel notare che a causa di piccolissime vibrazioni ondulatorie delle molecole queste fornivano una terza dimensione alla struttura rendendola durevole nel tempo.

Sempre nel dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Manchester, il professore Andre Geim e il dottor Kostya Novoselov hanno prodotto il più piccolo transistor del Mondo.
Le dimensioni sono di un atomo di spessore e cinquanta di larghezza.

Nel Dicembre del 2008 è stata data la notizia dalla Rice University della produzione di una cella di memoria della grandezza di 10 atomi e che a breve termine andrà a sostituire la produzione delle memorie Flash.

La memoria al Grafene ha un cosumo bassissimo, resiste a temperature fino a 200° Celsius ed è più affidabile delle memorie flash (in laboratorio è stata testata in scrittura per 200000 volte senza nessuna perdita di dati valore nettamente superiore alle memorie flash).

graphene-2-enlargedRecentemente, il 19 Marzo 2009, il MIT di Boston ha annuciato di aver prodotto un moltiplicatore di frequenza con la Grafene.
Il moltiplicatore di frequenza è un componente che moltiplica per un certo numero di volte la frequenza d'ingresso.

Nei moltiplicatori odierni non è possibile moltiplicare la frequenza d'ingresso oltre i 5 GHz a causa del rumore prodotto e della pessima qualità del segnale di uscita. (è necessario inserire dei filtri molto costosi e poco efficienti per ripulire il segnale)

Questo è stato uno dei limiti dei processori odierni. (Per aumentare le prestazioni è stato necessario affiancare più processori).

graphene-3-enlargedNella nota ufficiale il MIT dichiara che questo moltiplicatore sperimentale costituito da un solo transistor potrebbe fornire frequenze dell'ordine di 500 - 1000 GHz e che per le prime applicazioni si dovrà attendere un paio d'anni.


Credo che nei prossimi annni grazie al Grafene ci sarà una grossa e veloce rivoluzione nel campo elettronico e come è stato per le valvole il Grafene ben presto manderà in pensione il Silicio.

Ultima modifica Mercoledì 25 Marzo 2009 11:59
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Pubblicato in Elettronica
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Gianni Feduzi

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