何十年もの間、テクノロジー業界は輝かしい連勝記録を続けてきた。つまり、部品を小さくして、金を稼ぎ、繰り返す。今、ウィーン工科大学の科学者たちは、グラフェンや二硫化モリブデンなどの2次元材料を使う次の大きなステップが、文字通り原子の壁にぶつかるかもしれないことを発見した。具体的には、約0.14ナノメートルの隙間で、これは硫黄原子1個よりも薄く、SARS-CoV-2ウイルスの約700分の1の大きさだ。しかし、その大きさに惑わされてはいけない。この微細な空隙は、将来のコンピュータチップがこれ以上縮小するのを妨げるパーティーの邪魔者になる可能性があるのだ。

問題はこうだ。マフディ・プールファス教授とティボール・グラッサー教授が説明するには、2次元材料は素晴らしいが、単独では機能しない。トランジスタを作るには絶縁層（通常は酸化物）が必要だ。そして、これら2つの層が一緒になると、正確には寄り添わない。代わりに、弱いファンデルワールス力で結合され、容量結合を弱める小さな隙間が残る。言い換えれば、2次元材料がどんなに素晴らしくても、その隙間が微細化を制限する楽しみを吸い取るスポンジになるのだ。

研究チームの研究によると、多くの研究は2次元材料自体の特性に夢中になりすぎて、実際のデバイスで形成される気まずい界面を無視してきた。この見落としは、半導体業界が根本的な物理的理由で単純に機能しないアプローチに数十億ドルを費やす結果につながる可能性がある。お金を使った後に基本的な欠陥を発見するほど「効率的な研究開発」はない。

しかし、希望の光もある。「ジッパー材料」だ。これらは、半導体と絶縁層がより強く結合し、隙間をなくすシステムだ。研究者らは、業界が最初から両方の層を一緒に設計し始めれば、これが状況を救う可能性があると言う。そうでなければ、行き止まりに投資するリスクがある。つまり、教訓は明らかだ。大きな小切手を書く前に、原子レベルの隙間をチェックせよ。