Nagy ugrás a ruhán hordható mobil felé

Megszületett az első, teljesen működőképes mikroprocesszor, amit elképesztően vékony, csupán néhány atom vastagságú félvezetőből, molibdén-diszulfid rétegekből álló tranzisztorok alkotnak. A Bécsi Műszaki Egyetemen készült csip, amely 115 tranzisztorból áll, egyelőre egybites logikai műveleteket tud végezni, de a grafikus elrendezése olyan, hogy a teljesítmény később többbites műveletekre is emelhető. Az egyetem kutatói a Nature Communicationsben publikálták eredményeiket.

A molibdén-diszulfid olyan különleges félvezető, aminek ultravékony rétegei nagymennyiségű áram biztonságos vezetésére képesek, de e rétegek létrehozása nagyon bonyolult, ezért eddig csak magukat az egyes tranzisztorokat tudták laboratóriumban előállítani, működő mikroprocesszort belőlük mostanáig nem. Az egyatomos szénhez, a grafénhez hasonlóan néhány atom vastagságú rétegek ipari méretű termelése áttörést jelenthet a félvezetők gyártásában, mert képességeik nemcsak megsokszorozhatják elektronikai készülékeink teljesítményét, de papírvékony, rugalmas és bármilyen felületre beépíthető okoseszközök készíthetők a segítségükkel. 

A grafént azonban célszerű helyettesíteni, mert ugyan az egyatomos szénnek sok jó tulajdonsága van, de természetes állapotában nem félvezető, csak különféle manipulációkkal tehető azzá. Az egyatomos molibdén-diszulfid viszont eleve félvezető, így előnyösebb a nanoelektronikában. A kétdimenziós anyagokkal eljöhet a ruhán hordható mobilok ideje, de ha sikerül az áramkörök fénykibocsátását is megoldani, akkor nyitva áll az út a hajlékony kijelzők és az e-papír tömeges elterjedése felé. 

A többmilliárd tranzisztort tömörítő szilíciumalapú, hagyományos mikroprocesszorokhoz képest az új technológia még gyerekcipőben jár, de az eredményről szóló, a Nature Communications hasábjain megjelent cikkben a bécsi kutatócsoport, mely az Európai Unió Graphene Flagship nevű kutatási programja keretén belül végzi munkáját, már több tízezer tranzisztort egyesítő csip jövőbeli előállításáról ír. 

A Grafén Flagship az EU két, egymilliárd eurós és tíz évre szóló kutatási programja közül az egyik, amely 2013-ban indult, és húsz ország mintegy 150 intézménye vesz részt benne. A grafént a jövő ígéretéből a gyakorlati alkalmazás sztárjává emelő együttes munkának magyar tagja is van, az MTA Energiatudományi Kutató Központja Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetén belül működő Nanoszerkezetek kutatócsoport.