Belfastin Queen-yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan luoda erittäin ohuita sähköä johtavia rakenteita, jotka voivat mullistaa pienten elektronisien laitteiden perustaa. Tämä tarkoittaa sitä, että tulevaisuudessa elektroniset piirit voisivat jatkuvasti rekonfiguroida itsensä suorittamaan erilaisia tehtäviä, eikä vain toteuttaa yhtä ainoaa tehtävää.

Nanoteknologian avulla tutkijat ovat luoneet ainutlaatuisia kaksiulotteisia hiutalelevyjä, eli alueseinämiä, jotka ovat olemassa kiteisissä materiaaleissa. Hiutaleet ovat vain muutaman atomikerroksen paksuisia. Ne voivat näkyä, kadota tai liikkua kiteen sisällä, muuttamatta pysyvästi itse kidettä.

Tilankäytön suhteen erityisesti tietojenkäsittelyn alalla uusia, radikaaleja ja käänteentekeviä tekniikoita tarvitaan. Yksi ratkaisu on tehdä elektronisista piireistä uudelleen konfiguroitavia.

- Tutkimuksemme osoittaa, että sähköisiä liitäntöjä on mahdollista nanomittakaavassa toteuttaa "etch-a-sketch" -tyyliin. Siinä sähköä johtavien lankojen kuvioita voidaan tuottaa ja sitten pyyhkiä pois niin usein kuin on tarpeen, kuvailee professori Marty Gregg.

- Tällä tavoin toimivia elektronisia piirejä voitaisiin luoda ja sitten dynaamisesti rekonfiguroida tarvittaessa suorittamaan toista tehtävää. Tämä kumoaa ikivanhan periaatteen, jonka mukaan elektronisien piirien tarvitsee kiinnittyä laitteiston komponentteihin, jotka on tyypillisesti suunniteltu vain tiettyä tarkoitusta varten.

Queensin tutkijoiden saavutus osoittaa, että pitkiä johtavia levyjä voidaan muodostaa puristamalla kidettä täsmälleen siellä, missä liitäntöjä tarvitaan. Levyjä voidaan sitten liikuttaa ympäri kidettä sähkökentän avulla. 

Näitä siirrettäviä ominaisuuksia saatiin aikaan kupari-kloori borakiitti -kiteillä. Siirrettävät suorat johtavat seinämät voivat olla satoja mikroneja pitkiä ja vain nanometrien paksuisia.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 19.6.2017