Cel mai subțire dispozitiv electronic din lume are o grosime de doi atomi

Oamenii de știință au dezvoltat cea mai subțire piesă de tehnologie din lume, un mic dispozitiv cu o grosime de doi atomi care poate fi folosit pentru stocarea de informație electronică.

Dispozitivul este alcătuit din două straturi, unul din bor și altul din nitrogen, aranjate într-o structură hexagonală care se repetă. Profitând de un efect ciudat al mecanicii cuantice numit efectul tunel, electronii din bor și atomii de nitrogen sunt capabili să se deplaseze printre cele două straturi, astfel schimbând starea dispozitivului și permițându-i să codifice informație digitală.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Metoda este similară cu modul în care funcționează computerele de ultimă generație. „Inima” computerelor conține multe cristale minuscule, fiecare fiind alcătuit din aproximativ un milion de atomi aranjați în multiple straturi de câte 100 de atomi. Prin deplasarea electronilor între straturi, computerele sunt capabile să treacă între două stări binare (0 și 1) care formează baza unității de informație digitală, anume bitul.

Ce înseamnă efectul tunel din mecanica cuantică?

Efectul tunel permite particulelor, în acest caz electronilor, să treacă de bariere aparent imposibile. Asta pentru că, în fizica cuantică, particulele există în mod simultan ca unde și particule. Aceste unde sunt probabilitățile proiectate ale particulei care există într-un anumit spațiu. De asemenea, particulele care există ca unde au și probabilitatea de a exista de cealaltă parte a barierei.

Aceasta abilitate permite electronilor să se deplaseze printre straturile de bor și nitrogen ale dispozitivului.

Ce implică o deplasare mai rapidă a electronilor?

În realitate, echipa de cercetători a spus că cele două straturi nu se aliniază perfect, preferând în schimb să alunece ușor astfel încât sarcinile opuse ale fiecărui strat să se suprapună. Asta face ca electronii liberi să se deplaseze spre un strat, iar nucleele atomilor să se deplaseze spre celălalt strat, astfel creând o cantitate mică de polarizare electrică în interiorul dispozitivului. Prin ajustarea modului în care un strat relaționează față de celălalt, polarizarea poate fi inversată, schimbând dispozitivul dintr-o stare binară în alta, scrie Live Science.

Prin reducerea dimensiunii tehnologiei până la două straturi de atomi, cercetătorii de la Universitatea din Tel Aviv au reușit să crească viteza de mișcare a electronilor. O deplasare mai rapidă a electronilor ar putea face dispozitivele viitoare mai rapide, mai puțin dense și mai eficiente din punct de vedere energetic.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cercetătorii de la MIT au testat un dispozitiv inspirat de filmul „Inception” care permite manipularea viselor

Oamenii de știință au prezentat un dispozitiv care poate activa neuronii

Primul dispozitiv portabil de testare a sângelui care îți arată dacă ai suferit o contuzie cerebrală, în doar 15 minute, a fost aprobat de FDA

Un dispozitiv wireless micuț ar putea fi soluția pentru obezitate și pierderea în greutate