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Les puces électroniques contenant des rubans de carbone de quelques atomes de large, pourraient nous permettre de construire de puissants ordinateurs tout en réduisant leur consommation d’énergie.

Des puces avec des rubans de carbone

La vitesse et l’efficacité des ordinateurs et des smartphones dépendent du flux d’électrons à l’intérieur des transistors, qui sont normalement à base de silicium. De nombreux efforts ont été faits pour développer des transistors à base de carbone en raison de ses propriétés électriques supérieures, mais un défi majeur a été de fabriquer des fils en carbone pour transporter les électrons entre les transistors.
« Tout comme les architectures traditionnelles à base de silicium que nous utilisons aujourd’hui, toute technologie de transistor à base de carbone nécessite encore une forme d’interconnexion, qui permet la communication entre les différents transistors ou d’autres composants du circuit », explique Felix Fischer de l’université de Californie, Berkeley.
M. Fischer et son équipe ont mis au point un moyen de transformer les nanorubans de graphène – des rubans de carbone de quelques atomes de large seulement – en conducteurs, qui pourraient être utilisés pour connecter des transistors à base de carbone.

Des nanorubans de graphène 

Les chercheurs ont construit leurs nanorubans en créant d’abord des blocs de graphène plus petits et en les reliant entre eux. Le graphène, une forme bidimensionnelle de carbone, est connu pour ses propriétés exotiques. « Notre synthèse moléculaire ascendante de nanorubans de graphène nous permet de créer un type d’état électronique très inhabituel », explique M. Fischer.
Les tentatives précédentes pour faire la même chose, en utilisant des nanotubes de carbone ont été limitées, dit M. Fischer. « Vous vous retrouvez toujours avec un mélange complexe de nanotubes de carbone semi-conducteurs et métalliques qui est incroyablement difficile à séparer », dit-il. « Ce problème reste un grand défi pour la recherche sur les nanotubes de carbone et n’a pas été résolu depuis [plus de] 20 ans ».
La prochaine étape consistera à construire des circuits contenant des nanorubans de graphène et à tester s’ils peuvent surpasser les technologies les plus avancées, en matière de semi-conducteurs à base de silicium. En cas de succès, M. Fischer affirme qu’ils pourraient être intégrés à l’avenir dans des appareils de tous les jours, tels que les smartphones.

Des smartphones aux performances des ordinateurs de bureau

« Pensez à l’impact d’un téléphone mobile, aux performances comparables à celles des ordinateurs de bureau les plus rapides, mais dont la consommation électrique ne nécessite qu’une recharge tous les deux mois », dit-il.
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pexels