Izraelským vědcům se při práci s grafitem podařilo objevit nový postup zpracovávání tohoto všestranného materiálu, a tím tak otevřít cestu k rychlejšímu a efektivnějšímu zápisu dat v polovodičích.
Studie výzkumníků z Telavivské univerzity publikovaná v časopise Nature Review Physics se věnuje popisu inovativního způsobu manipulace s materiálem typu grafitu ve snaze vytvořit nové strukturní konfigurace s jedinečnými vlastnostmi.
Molekulární skládačka
Klíčovou roli v celém procesu hrají van der Waalsovy síly, což jsou nevazebné interakce mezi molekulami vyvolané elektromagnetickými silami. Toto mezičásticové spojení je poměrně slabé a jeho účinek je mnohdy pouze dočasný, přesto hrají tyto síly klíčovou roli pro stanovení podmínek, které daný materiál bude mít. Řízením těchto sil pomocí elektrického pole či mechanického tlaku je pak možné molekuly rozpohybovat a změnit jejich rozložení v prostoru.
Základní kostru všech látek tvoří atomy a chemické vazby mezi nimi. Významnou roli ve vlastnostech materiálů však hrají i slabší nevazebné interakce. Foto: Pexels
Izraelským vědcům se podařilo zjistit, že za určitých podmínek lze u grafitu modifikovat van der Waalsovy síly do takové míry, že výsledná konstituce částic zůstává stabilní i po odstranění vnějších sil, které ji vytvořily. Výsledkem je materiál, který dokáže ukládat informace a funguje podobně jako malá paměťová jednotka. Skutečnost, že můžeme provádět takovéto změny ve struktuře látek, pak otevírá nové možnosti materiálových věd.
Tým akademiků z Telavivské univerzity se také věnoval studiu toho, jak různý počet vrstev ovlivňuje vlastnosti materiálu. Počet kombinací výsledných struktur totiž s narůstajícím počtem těchto vrstev stoupá exponenciální řadou, a dané materiály mohou mít zcela nové elektrické, magnetické i optické vlastnosti.
Díky novému objevu jsme možná o krok blíže novým možnostem ukládání dat. Foto: Freepik
Praktické využití výzkumu je obrovské
Nově popsaný způsob práce s pevnými látkami může najít uplatnění například ve výpočetní technice, především pak u zařízení sloužících k ukládání a zálohování dat. S využitím van der Waalsových sil je možné vytvořit paměťové disky již na úrovni molekul, což znamená obrovský potenciál pro velkokapacitní úložná zařízení. Technologii pak hraje do karet i rychlost zápisu informací do struktury materiálu či nízká energetická náročnost celého procesu. Nabízí se také uplatnění nejen v konvenčních, ale i kvantových počítačích, které se v současnosti stále více zdokonalují.
Tíha tohoto objevu nyní visí na vědcích z celého světa, jejichž úkolem je nově popsaný postup zreprodukovat a znalosti a zkušenosti z tohoto oboru dále rozšiřovat.
