Телефоны на основе углерода на подходе

03.09.2013, Илья Хель 11

Как вы, возможно, знаете, мобильные телефоны требуют небольшого количества редкоземельных элементов: галлия, индия и мышьяка, которые одновременно являются дефицитными и дорогими. Но что, если бы можно было делать телефоны из наиболее распространенных элементов, вроде углерода. Ведь этот химический элемент не перестает нас удивлять.

Samsung Galaxy S6

Исследователи медленно, но уверенно делают внутреннюю часть мобильного телефона из углеродных (карбоновых) нанотрубок, структура которых напоминает микроскопический лист проволочной сетки, свернутой в цилиндр. Такие цилиндры можно использовать как проводник электричества, так и для хранения энергии.

Якоб Вагнер и его коллеги из Технического университета Дании нашли лучший способ для создания углеродных нанотрубок, которые можно будет использовать в качестве полупроводников, ключевых компонентов всех электронных схем, которые лежат в основе мобильных телефонов и ноутбуков. Углеродные нанотрубки обладают свойствами одновременно металла и полупроводника, в зависимости от того, как их свернуть.

«Прорыв в том, что мы в состоянии контролировать производство нанотрубок и выбирать, будут они металлическими или полупроводниковыми», — рассказал Вагнер. — «Это важно, поскольку если вы хотите использовать их в мобильных телефонах, вы должны быть уверены в типе нанотрубок. В перспективе, такие полупроводниковые углеродные нанотрубки могут стать заменой галлию».

Следующим шагом станет возможность производства большого количества полупроводниковых углеродных нанотрубок, которые можно будет вставлять в электронное устройство, говорит Вагнер. Это случится не завтра, но в ближайшие десять лет.

А вот в IBM исследователи вроде Джеймса Хэннона работают над тем, чтобы создать лабораторию для ускорения этого процесса. Хэннон считает находку Вагнера важным шагом, но нужно добиться производства нанотрубок большего диаметра.

«С научной точки зрения это хорошая демонстрация, но с точки зрения логики это пока не применимо», — рассказал Хэннон, управляющий группы по углеродной электронике IBM. — «Хотел бы я видеть, сработает ли этот метод, если увеличить диаметр».

В прошлом году Хэннон и его коллеги из IBM объявили, что построили чипы памяти и микропроцессор с использованием углеродных нанотрубок. Ученый рассказал, что проблемы возникли с выкладыванием их по прямой линии, но IBM преодолела эти препятствия, создав специальные пазы, выгравированные на поверхности кремниевого чипа и связующего агента.

Хэннон говорит, что есть несколько проблем с углеродными нанотрубками: выяснить, как их разместить и как отделить полупроводниковые образцы от металлических, которые нужно выбросить. Отдельная команда из Университета штата Северная Каролина недавно сообщила, что смогла интегрировать углеродные нанотрубки в гибкий каркас для кремниевых батарей, которые работают гораздо дольше, чем современные литий-ионные аккумуляторы.

Хэннон ожидает, что углеродные нанотрубки сыграют большую роль в электронике в ближайшие несколько лет. С такими разработками телефоны со сменной начинкой будут не за горами.

 

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.