Per decenni, l'industria tech è stata su una gloriosa striscia vincente: rendi i componenti più piccoli, diventa più ricco, ripeti. Ora, gli scienziati della TU Wien hanno scoperto che il prossimo grande passo – usare materiali 2D come il grafene o il disolfuro di molibdeno – potrebbe sbattere contro un vero e proprio muro atomico. Nello specifico, un intervallo di circa 0,14 nanometri, più sottile di un singolo atomo di zolfo e circa 700 volte più piccolo di un virus SARS-CoV-2. Ma non lasciatevi ingannare dalle dimensioni: questo vuoto microscopico potrebbe essere l'antipatico che impedisce ai futuri chip di rimpicciolirsi ulteriormente.

Ecco il problema, come spiegato dai professori Mahdi Pourfath e Tibor Grasser: i materiali 2D sono fantastici, ma non lavorano da soli. Serve uno strato isolante (di solito un ossido) per fare un transistor. E quando questi due strati si incontrano, non è che si abbracciano. Invece, sono tenuti insieme da deboli forze di van der Waals, lasciando un piccolo intervallo che indebolisce l'accoppiamento capacitivo. In altre parole, non importa quanto sia fantastico il materiale 2D, quell'intervallo diventa il guastafeste che limita la miniaturizzazione.

La ricerca del team suggerisce che molti studi sono stati troppo occupati a sbavare per le proprietà dei materiali 2D stessi, ignorando le scomode interfacce che formano nei dispositivi reali. Questa svista potrebbe portare l'industria dei semiconduttori a spendere miliardi in approcci che, per ragioni fisiche fondamentali, semplicemente non funzioneranno. Perché niente dice 'R&S efficiente' come scoprire un difetto di base dopo che i soldi sono già stati spesi.

Ma c'è un barlume di speranza: i 'materiali cerniera'. Sono sistemi in cui il semiconduttore e lo strato isolante si legano più strettamente, eliminando l'intervallo. I ricercatori dicono che questo potrebbe salvare la situazione – se l'industria inizia a progettare entrambi gli strati insieme fin dall'inizio. Altrimenti, rischiano di investire in un vicolo cieco. Quindi, la lezione è chiara: controllate i vostri intervalli atomici prima di scrivere l'assegno grosso.