Το Όνειρο που Παραλίγο να Γίνει Εφιάλτης

Φαντάσου ένα σπίτι με τοίχους χοντρούς όσο χαρτί, που δουλεύει με ελάχιστο ρεύμα. Κόσμικη ιδέα, ε; Αυτό ακριβώς κυνηγάνε οι επιστήμονες για τα επόμενα τσιπ υπολογιστών, με υλικά δύο διαστάσεων.

Χρόνια τώρα ενθουσιάζονται με αυτά τα υπερλεπτά υλικά – λίγα μόρια πάχος. Γραφένιο, δισουλφίδιο του μολυβδαίνου και παρόμοια. Η βιομηχανία έτοιμη να ρίξει δισεκατομμύρια.

Μέχρι που βρέθηκε κάτι περίεργο.

Ένα Χάσμα Αόρατο, που Τα Mεγαλώνει Όλα

Στα τσιπ, τα 2D υλικά χρειάζονται μονωτικό στρώμα δίπλα τους. Σαν πλαστική μεμβράνη να κρατάει το ρεύμα στη θέση του.

Πρόβλημα: Ερευνητές στο TU Wien είδαν ότι τα δύο στρώματα δεν κολλάνε καλά. Υπάρχει κενό. Μόλις 0,14 νανομέτρων.

Για σύγκριση: Ένα άτομο θείου είναι μεγαλύτερο. Ο κορωνοϊός 700 φορές πιο φαρδύς. Αόρατο ακόμα και με μικροσκόπιο.

Και αυτό το τίποτα τα χαλάει όλα.

Γιατί ένα Μικροσκοπικό Κενό Γκρεμίζει τα Πάντα

Φταίνε οι αδύναμες δυνάμεις βαν ντερ Βάαλς. Σαν να τραβάς μαγνήτες με βαρύτητα – ελάχιστα.

Τα στρώματα τραβιούνται ελαφρά. Αυτό το κενό σπάει την ηλεκτρική επαφή. Χαλάνε οι τρανζίστορς, οι διακόπτες κάθε τσιπ.

Το μονωτικό αποτυγχάνει. Όσο τέλειο κι αν είναι το 2D υλικό, το κενό βάζει όριο. Σαν Φεράρι με αλυσίδα ποδηλάτου.

Τελειώσαμε;

Όχι απαραίτητα. Η έρευνα δίνει ελπίδα.

Αντί να εστιάζουμε μόνο στα 2D, σκεφτόμαστε τα στρώματα σαν ομάδα από την αρχή. Εδώ μπαίνουν τα "υλικά φερμουάρ".

Κολλάνε γερά μεταξύ τους, όχι αδύναμα. Σαν να κουμπώνεις φερμουάρ, όχι να στοιβάζεις χαρτιά.

Το κενό εξαφανίζεται. Λυμένο.

Το Μεγάλο Μάθημα

Αυτό που με εντυπωσιάζει είναι η ωμή πραγματικότητα. Οι επιστήμονες νόμιζαν ότι αρκεί το τέλειο 2D υλικό. Λάθος. Η φυσική κοιτάει τις λεπτομέρειες – εδώ, την επαφή στρωμάτων.

Σώζει δισεκατομμύρια από λάθος επενδύσεις. Βασική έρευνα που δεν παίρνει τίτλους, αλλά αλλάζει παιχνίδι.

Τα επόμενα τσιπ θα 'χουν 2D υλικά. Αλλά μόνο αν τα σχεδιάσουμε έξυπνα, σαν φερμουάρ που κουμπώνει τέλεια.