Forscher der University of California Berkeley, der Columbia University, des U.S. Lawrence Berkeley National Laboratory und der University of Washington entwickeln kohlenstoffbasierte Computer, die Graphen-Nanobänder als Leitungen in Transistoren und Schaltkreisen verwenden, die „die Energieeffizienz von Computern und anderen elektronischen Geräten steigern können“, berichtete Engineering 360.

„Das Potenzial von Kohlenstoff, Silizium als bevorzugtes Material für integrierte Schaltkreise zu verdrängen, erscheint mit der Entwicklung metallischer Graphen-Nanobänder vielversprechender,“ stellte die Publikation GlobalSpec fest. „Durch die Verbindung kurzer Nanoband-Segmentekönnen die Elektronen in jedem Segment so angeordnet werden, dass ein gewünschter topologischer Zustand mit einstellbaren halbleitenden Eigenschaften entsteht. Dieser Ansatz ergab einen leitenden Metalldraht von mehreren zehn Nanometern Länge und 1,6 nm Breite. Der elektronische Zustand der neu gebildeten Struktur entsprach dem eines Metalls, wobei jedes Segment ein einzelnes Leitungselektron beisteuerte“.

„Graphen-Nanobänder (GNRs, auch Nano-Graphen-Bänder oder Nano-Graphit-Bänder genannt) sind Streifen aus Graphen mit einer Breite von weniger als 50 nm,“ erklärt Wikiwand. 

„Innerhalb desselben Materials zu bleiben, innerhalb der Welt der kohlenstoffbasierten Materialien, ist das, was diese Technologie jetzt zusammenhält,“ sagte Felix Fischer, Chemieprofessor an der UC Berkeley, gegenüber Berkeley Newsund merkte an, dass die Möglichkeit, alle Schaltkreiselemente aus demselben Material herzustellen, die Fertigung erleichtert. „Das war eine der wichtigsten Sachen, die im Gesamtbild einer vollständig kohlenstoffbasierten integrierten Schaltkreisarchitektur gefehlt haben.“

Die Forscher stellten fest, dass die Metallizität von Graphen-Nanobändern nützlich ist, um exotische Quantenphasen in einer einzigen Dimension zu untersuchen. Kohlenstoffbasierte Computer, die mit diesem Material entwickelt wurden, verbrauchen nur einen Bruchteil der Leistung und könnten potenziell um ein Vielfaches schneller schalten als Silizium-Computer. Wir werden diese Forschung weiterhin verfolgen.