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Des feuilles de carbone d’une épaisseur d’un seul atome peuvent être plissées pour créer des micropuces fonctionnelles. Cette technique de nano-origami pourrait donner naissance à des processeurs informatiques plus petits et plus rapides.

Une feuille de graphène

Manoj Tripathi, de l’université du Sussex, au Royaume-Uni, et ses collègues ont fait en sorte qu’une feuille de graphène se comporte comme un transistor en ajoutant des rides qui affectent le flux d’électrons. En raison de la finesse du matériau, le transistor est environ 100 fois plus petit que le même dispositif sur une puce de silicium.
Le graphène est constitué d’une seule couche d’atomes de carbone et est souvent appelé matériau 2D car il est théoriquement aussi mince qu’un matériau peut l’être. Ces feuilles sont solides et très bonnes conductrices d’électricité, mais elles sont sujettes à se plisser. L’influence de ces déformations sur les propriétés électroniques n’est pas totalement comprise.
En utilisant une technique appelée microscopie à force atomique, les chercheurs ont pu détecter les effets de certains types et modèles de plis, dômes et trous. « Parfois, un défaut vous donne des propriétés positives », explique M. Tripathi. « Un défaut a une propriété électrique et mécanique différente. Vous êtes alors capable de générer un transistor ».
Les chercheurs travaillent maintenant sur la façon de créer des modèles exacts de déformation dans le graphène et d’autres matériaux 2D comme le bisulfure de molybdène pour construire des puces fonctionnelles. Ils ont réussi à créer des rangées de rides uniformes en posant des feuilles sur des moules à motifs et en créant des dômes en tirant des lasers pour dilater les molécules d’eau constamment présentes dans le milieu ambiant. Ils espèrent disposer d’un prototype de puce fonctionnelle d’ici cinq ans.

Poursuivre la loi de Moore

La loi de Moore stipule que le nombre de transistors dans un circuit doublera environ tous les deux ans. Mais le rythme de la miniaturisation s’est ralenti ces dernières années, car les ingénieurs atteignent des densités de circuit au-delà desquelles les électrons ne peuvent être contrôlés de manière fiable. Les circuits en graphène pourraient permettre à cette miniaturisation de se poursuivre.
Cette recherche a été publiée dans ACS Nano.
Source : New Scientist
Crédit photo sur Unsplash : Luis Gonzalez