Grafén – elektronikkens fremtid

Det mystiske menneskeskapte materialet grafén, et karbonlag bare ett atom tykt, brukes blant annet til kamuflasje. Det reflekterer nemlig nesten ikke lys i det hele tatt, slik at et lag grafén vil gjøre enhver gjenstand helt svart, uten synlig kontur.

Materialet har også blitt foreslått til å erstatte silisium i elektronikk, noe som vil kunne forminske elektroniske kretser så mye at du aner ikke. Tenk en superdatamaskin på størrelse med en sukkerbit! Dette har tiltrukket kretskortprodusenter som blant andre IBM, Samsung, Texas Instruments og Intel. Problemet er at materialet er elektrisk ledende, slik at små, tette kretser vil få overledning. En chip vil smelte innen en brøkdel av et sekund.

Nå har forskere imidlertid funnet ut at grafenet kan brukes vertikalt i stedet for horisontalt. Ved å kunstig plassere atomer lagvis på en måte som ikke finnes i naturen, brukes grafenet som en elektrode hvor elektroner strømmer igjennom et ikke-elektrisk materiale og inn i et nytt metall. Dette kalles en tunneldiode. En ny egenskap ble oppdaget, hvor en ekstern spenning i stor grad kan forandre energien i de gjennomstrømmende elektronene. Som et resultat oppsto en helt ny type enhet: vertikal felteffekt-tunneltransistor, hvor grafén er en nøkkelingrediens.

Forskerne tror at slike transistorer kan skaleres ned til noen nanometer og operere i frekvenser nesten opp mot en terraherz. Vi tenker oss en mobiltelefon med regnekraften til en superdatamaskin, lagringsplassen til hundre PC-er og med mangedoblet batterikapasitet. Mulighetene er endeløse.