دستگاه‌های فناوری پیشرفته دره سیلیکون بر تراشه‌های سیلیکونی سخت ریز متکی بوده اما در جهان آینده که در آن تمام دیوارها، پنجره‌ها و لباسها مانند دستگاههای محاسباتی عمل می‌کنند، این تراشه‌ها باید نرم و منعطف باشند، از این رو یک گروه تحقیقاتی در اولین گام به سوی این آینده منعطف به ترکیب یک رسانا و یک عایق در نازکترین صفحه ممکن با ضخامت یک اتم دست زده‌اند.

پژوهش محققان دانشگاه کورنل برای اولین بار نشان داده که می‌توان این دو ماده متضاد را در کنار هم قرار داد و دستگاه‌های الکترونیک به نازکی مقیاس اتم را ایجاد کرد.

اگرچه به گفته محققان این رویکرد هنوز در مراحل ابتدایی قرار داشته، اما یک گام مهم در جهت درست به سوی کوچک‌سازی اجسام محسوب می‌شود.

ترانزیستورها که اجزای اساسی تمام رایانه‌های دیجیتال مدرن هستند، به یک رسانا، یک عایق و یک نیمه‌رسانا نیاز دارند. قرار دادن دو مورد از این سه ملزومات در باریک‌ترین صفحه جهان یک دستاورد چشم‌گیر محسوب می‌شود.

این ماده جدید به عنوان رسانا از گرافن استفاده کرده و یک صفحه کربن نازک با ضخامت یک اتم است که الکترون را سریع‌تر از هر ماده شیمیایی دیگری در دمای اتاق حمل می‌کند.

از آن جایی که گرافن منعطف بوده و بسیار سریع‌تر از سیلیکون کار می‌کند، بسیاری از محققان بر این باورند که یک جایگرین اصلی برای سیلیکون در آینده خواهد بود.

به دلیل شفاف بودن این ماده، همچنین می‌توان از آن در نمایشگرهای لمسی نیز استفاده کرد.

محققان دانشگاه کورنل شیوه‌ای را ابداع کرده‌اند که به دقت، محل قرار گرفتن گرافن و عایق آن یعنی نیترید بارون را کنتل می‌کند.

آنها با گرافن و نیترید بارون طرح‌دار خود یک قطعه یک در 2.5 سانتی‌متر از این ماده را ایجاد کردند که می‌توان از درون آن جریانات را عبور داد.

کنترل دقیق آن بر محل قرار گرفتن رسانا و عایق بدین معنی است که این محققان قادر به هدایت جریانات در جهت دلخواه خود هستند که برای ساخت مدارها بسیار مهم است.

محققان با شیوه‌ای این صفحه فوق باریک را ساخته‌اند که در حال حاضر در صنعت مورد استفاده بوده از این رو ساخت تکه‌های بزرگتر از ماده گرافن-نیترید بارون کار سختی بنظر نمی‌رسد.

با این حال در یک یا دو دهه آینده انسانها می‌توانند شاهد ظهور ترازیستورهای گرافنی باشند.

یکی از موانع اساسی در تولید رایانه‌های مبتنی بر گرافن عدم امکان توقف جریان از میان این ماده است. این موضوع بدین معنی است که محققان نمی‌توانند ترانزیستورهایی با قابلیت روشن و خاموش شدن را تولید کنند که برای پرسشهای منطقی اجرایی توسط دستگاههای دیجیتال سیلیکونی ضروری هستند.

شاید در این جا افزودن یک نیمه‌رسانا به گرافن بتواند مسأله را حل کند. دانشمندان اکنون در حال کار برای افزودن سولفید مولیبدن به ماده خود هستند.

این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.