Pyttenät ger bilradar - och nakenkamera

2008-10-14 23:00  

Nu kastar sig Chalmers över materialforskningens nya älsklingsbarn. Ämnet grafen ska ge supersnabba och strömsnåla datorer - och nakenkameror.

Med 14 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning ska ett forskarlag vid Chalmers utveckla elektronikkomponenter av ett av de hetaste materialen i världen just nu: grafen, med betoningen på långt e.

- Vi är intresserade av det för att det är ett väldigt rent material. Det ger löften om väldigt höga hastigheter, säger Tomas Löfwander, som jobbar med teoretiska beräkningar kring grafenets elektroniska egenskaper.

Grafenet, som först isolerades 2004, är kol som har formen av ett enda atomlager. Banden mellan atomerna bildar en väv med sexkantiga hål, likt hönsnät.

Ämnet kan göras halvledande, och transistorer av grafen väntas kunna göras många gånger mindre, snabbare och strömsnålare än om de görs i kisel. Dessutom har det mycket robusta egenskaper vad gäller mekanisk påfrestning och värme.

Det har lett till ett enormt intresse och it-jättar som HP, IBM och Intel har inlett forskning kring grafen med sikte på framtida produkter.

Chalmersprojektet är inriktat på vad som kallas terahertzteknik.

Terahertzvågor är ett mellanting mellan mikrovågor och ljus, och de kan finna sin plats i bilradar som ser genom dimma, avlyssningssäkra radionät eller kameror som kan se genom kläder.

Projektet omfattar både teoretiska delar och mer experimentella. Bland experimenten ingår olika sätt att framställa grafen, och att mäta egenskaperna hos transistorer av ämnet.

- Två studenter har provat olika metoder att ta fram grafenet, berättar forskaren August Yurgens.

- Den bästa för oss var att lösa grafit i ett ultraljudsbad som skakar loss grafenlager. Sedan centrifugerar vi bort de tunga grafitbitarna och använder resten. Det som blir kvar tar vi i en pipett och lägger på ett substrat.

En annan metod, den enklaste, är att dra loss grafenskikt från grafiten med helt vanlig tejp.

För att skapa transistorer läggs grafenet sedan på toppen av en "macka" med kiselbotten och lager av bland annat hafnium, som används som så kallad gate-kontakt till transistorerna.

- Vi mäter hur mycket transistorerna leder respektive isolerar vid olika spänning på gate-kontakten, säger August Yurgens.

Slutmålet är att koppla grafentransistorerna till de "linser" av kisel eller safir som behövs för att fånga upp terahertzvågor i luften.

Kol med kluriga kusiner

Grafen är bara en av många hönsnätsliknande strukturer som kan bildas av enskilda skikt av kolatomer.

Grafenet har den enklaste strukturen, en platt väv av de sexkanter som bildas av kolatomerna. Till de närbesläktade strukturerna hör kolnanorör och fullerener.

Ett nanorör har formen av hoprullat grafen, medan en fulleren är byggd likt en läderfotboll, där variationer mellan sexkanter och femkanter bildar en sfär.

Intensiv forskning har bedrivits kring inte minst nanorörens elektroniska egenskaper, men nanorören är svårbemästrade för komponentproduktion.

Grafen bär i stort sett samma löften, och är dessutom lättare.

Alexander Kristofersson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer