Résumé :
Des chercheurs ont réussi à transformer le charbon en matériaux de haute pureté pouvant être utilisés dans des appareils électroniques de pointe. Cette percée marque non seulement un changement significatif dans les applications économiques et technologiques du charbon, mais présente également une solution potentielle à son impact environnemental négatif.
L’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, en collaboration avec le Laboratoire National de Technologie de l’Énergie, le Laboratoire National d’Oak Ridge et la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), a découvert que le charbon peut jouer un rôle vital dans le développement de dispositifs électroniques de nouvelle génération. En transformant le charbon en matériaux de haute pureté quelques atomes d’épaisseur, il est possible de créer des composants électroniques parmi les plus petits et les plus efficaces avec des performances supérieures.
Le processus consiste à convertir le charbon en charbon actif sous forme de « points de carbone ». Ces points de carbone peuvent ensuite être reliés pour former des membranes atomiquement minces utilisées dans les transistors bidimensionnels et les memristors, deux composants cruciaux des appareils électroniques avancés. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le journal Communications Engineering.
Alors que la recherche de dispositifs électroniques plus petits, plus rapides et plus efficaces se poursuit, le développement de dispositifs utilisant des matériaux d’une épaisseur d’un ou deux atomes représente l’objectif ultime. En utilisant des couches de carbone atomiquement minces dérivées du charbon, les chercheurs ont identifié une solution prometteuse. Ces couches de carbone agissent comme des isolants efficaces et peuvent être combinées à des semimétaux tels que le graphène ou à des semi-conducteurs tels que le disulfure de molybdène pour obtenir des vitesses de fonctionnement plus rapides et une consommation d’énergie plus faible.
Les couches de carbone dérivées du charbon présentent des avantages distincts par rapport à d’autres matériaux atomiquement minces car elles ne possèdent pas de limites entre différentes régions cristallines qui entraînent des fuites d’énergie. De plus, elles possèdent des anneaux de taille atomique qui confinent les filaments conducteurs dans les memristors, ce qui entraîne une amélioration de la fidélité et de la fiabilité du stockage des données.
Bien que des dispositifs de preuve de concept aient été développés, la prochaine étape consiste à démontrer la capacité à fabriquer ces dispositifs bidimensionnels à plus grande échelle. L’industrie des semi-conducteurs, symbolisée par l’intérêt des collaborateurs tels que TSMC, reconnaît le potentiel de ces dispositifs et attend d’autres avancées.
En conclusion, l’utilisation du charbon dans la production de matériaux haute technologie pour les appareils électroniques de nouvelle génération offre une voie prometteuse pour la réinvention économique du charbon tout en tenant compte des préoccupations environnementales. En réaffectant cette ressource abondante, le charbon peut jouer un rôle significatif dans l’avancement de l’industrie électronique vers des dispositifs plus petits, plus rapides et plus économes en énergie.
The source of the article is from the blog elblog.pl