科學家稱，微小的石墨烯微芯片可使手機和筆記本電腦快數千倍

物理學家發現，與摺紙相似摺疊的石墨烯條可用於製造比傳統芯片小100倍的微芯片，用這些小芯片包裝手機和筆記本電腦可以大大提高我們設備的性能。

英國薩塞克斯大學的一項新研究表明，改變納米材料（如石墨烯）的結構可以釋放電子特性，並有效地使該材料像晶體管一樣發揮作用。

科學家有意在石墨烯層中製造扭結，並發現這種材料可以像電子元件一樣工作。因此，可以利用石墨烯及其納米級尺寸來設計最小的微芯片，這對於製造更快的手機和筆記本電腦很有用。

薩塞克斯大學數學和物理科學學院教授艾倫·道爾頓（Alan Dalton）説：“我們正在機械地在石墨烯層中製造扭結。這有點像納米摺紙。”“這種技術-使用納米材料而非電子的'straintronics'技術為任何設備中的更多芯片提供了空間。我們想要與計算機一起做的所有事情-加快它們的速度-都可以通過像這樣使石墨烯皺縮來完成。”

石墨烯於2004年被發現，是一種原子厚的碳原子片，由於其納米尺寸的寬度，它實際上是2D材料。石墨烯以其非凡的強度而著稱，同時還因其材料的導電性能而聞名，這已經引起了包括三星電子在內的電子行業的極大興趣。

應變電子學領域已經表明，使2D納米材料（例如石墨烯）以及二硫化鉬變形的結構可以釋放出關鍵的電子特性，研究人員認為，但是不同“褶皺”的確切影響仍然知之甚少。

然而，這些材料的性能為高性能設備提供了巨大的潛力：例如，改變2D材料帶的結構可以改變其摻雜特性（對應於電子密度），並有效地將材料轉換為超導體。

研究人員對結構變化對性能的影響進行了深入研究，例如在石墨烯和二硫化鉬帶中摻雜。從扭結，皺紋到坑洞，他們觀察了材料如何扭曲和轉向最終用於設計較小的電子元件。

負責這項研究的蘇塞克斯大學納米結構材料研究員Manoj Tripathi説：“我們已經證明，只需在結構中添加故意的紐結，就可以使用石墨烯和其他2D材料創建結構。通過進行這種波紋處理，我們可以創建智能電子組件，例如晶體管或邏輯門。”

這一發現很可能會在符合摩爾定律的行業中引起共鳴，該定律認為，微芯片上的晶體管數量每兩年翻一番，以響應對更快的計算服務不斷增長的需求。問題是，工程師們正在努力尋找將更多處理能力集成到微型芯片中的方法，這給傳統的半導體行業帶來了一個大問題。

一個很小的基於石墨烯的晶體管可以極大地幫助克服這些障礙。 “使用這些納米材料將使我們的計算機芯片更小，更快。這是絕對關鍵的，因為計算機制造商現在正處於使用傳統半導體技術所能做的極限。最終，這將使我們的計算機和電話在未來的速度提高數千倍。”

自從15年前發現石墨烯以來，它一直難以找到最初希望的儘可能多的應用，並且該材料經常被認為是其自身大肆宣傳的受害者。但是，在1824年發現這種材料後，用了一個多世紀的時間才製造出了第一塊硅芯片。鑑於此，道爾頓和特里帕蒂的研究似乎是朝着尋找可能改變遊戲規則的石墨烯用途邁出的又一步。