רבים דיברו בחודשים האחרונים על עצם האפשרויות שחומר אוהב גרפן. זהו המקרה שבשלב זה נראה כי הכל, החל מסוללות וכלה בבגדים, עדיף אם בשלב כלשהו בייצורו נעשה שימוש בגרפן לצורך ייצורו.
רחוק מכל זה, למרות העובדה שכיום ישנם חוקרים רבים העובדים על אפשרויות חדשות לחומר זה, פרויקט שמושקע בו הרבה כסף, האמת היא שכל החדשות המעניינות הללו נראות שלעולם לא יגיעו לשוק. הפעם אני רוצה שנדבר על פרויקט חדש, אותו פרויקט, שבזכות העזרה של גרפן, קבוצת חוקרים הצליחה ליצור האור מגיע לחלל קטן בהרבה מאורך הגל שלו, משהו שלא אמור להיות אפשרי.
בזכות גרפן, קבוצת חוקרים הצליחה להביא אור למקומות קטנים מאורכו הגל
כפי שהעיר בהצהרותיו פרנק קופנס, החוקר הראשי של פרויקט זה ועובד המשרד המכון למדעים פוטוניים בספרד:
גרפן ממשיך להפתיע אותנו: איש לא חשב שאפשר להגביל את האור עד גבול האטום. זה יפתח מערך יישומים חדש לגמרי, כגון תקשורת אופטית וחיישנים בקנה מידה מתחת לננומטר אחד.
כפי שאתה יכול לראות, אם לוקחים בחשבון את הצהרותיו של פרנק קופנס, הבאת האור למקומות קטנים כאלה פותחת חדש לגמרי שדה מלא אפשרויות, במיוחד בעולם האלקטרוניקה, חיישנים ומכשירי הדמיה לעתיד. באופן ספציפי, החידוש הזה, או לפחות כך הוסבר, יכול להוביל אותנו ליצור שבבים למכשירים שלנו הרבה יותר קטנים מאלו המשמשים כיום.
השימוש בגרפן מאפשר לנו לכוון אור לאזורים קטנים כמו אטום
להיכנס קצת יותר לפרטים, להגיד לך את זה בדרך כלל לא ניתן למקד את האור בנקודה קטנה מאורך הגל שלה, מחסום שמוכר בשם מגבלת עקיפה. עד כה חוקרים רבים פעלו להתגבר על מגבלה זו, אם כי המגבלות המוטלות על פיה, חייבות להשתמש ביותר מדי אנרגיה.
בהזדמנות מסוימת זו, החוקרים האחראים על פיתוח פרויקט זה השתמשו בחומרים דו מימדיים, המכונים הטרו-מבנים, במטרה ליצור מכשיר ננו-אופטי חדש שאליו הוסיפו שכבה חד-שכבתית של גרפן כדי להתנהג כאילו היה חצי מתכתי. תודה על זה ניתן להנחות את האור בצורה של פלסמוניםתנודות אלקטרונים המתקשרות חזק עם האור וניתן להשתמש בהן כדי להנחות אותו.
במילים של דייוויד אלקארז, אחד מחברי צוות המחקר העוסק בפיתוח פרויקט זה:
בהתחלה חיפשנו דרך חדשה לרגש פלסמונים גרפיים. במקום זאת, גילינו שהכלאה חזקה מבעבר וההפסדים הנוספים היו מינימליים. אז החלטנו ללכת לקצה גבול האטום עם תוצאות מפתיעות.
עלינו לעבוד על צמצום שאר רכיבי השבב על מנת להשיג מכשירים קטנים יותר
ללא ספק, היכולת לתפעל אור בערוץ הנמוך ממדי ננומטר היא התקדמות גדולה שתאפשר לבני אדם ליצור מכשירים קטנים בהרבה. החיסרון בכך הוא שיהיה צורך לפתח גם מתגים אופטיים, חיישנים וגלאים קטנים בהרבה כדי להשיג זאת.
העבודה לפיתוח טרנזיסטורים מבוססי אור כבר בעיצומה. ברגע שמתודולוגיית הייצור תהיה זמינה, יגיע תורם של היצרנים שעליהם ליישם אותה על מנת להשיג זאת לארוז טרנזיסטורים נוספים באותו חללובכך לשפר את ביצועי השבבים הנוכחיים, או להתאים לאותו מספר טרנזיסטורים שנמצאו על שבב כיום כדי להפחית משמעותית את הגודל של זה
מידע נוסף: מדע