Timp de decenii, industria tech a avut o serie glorioasă de succese: fă componentele mai mici, îmbogățește-te, repetă. Acum, oamenii de știință de la TU Wien au descoperit că următorul pas mare – utilizarea materialelor 2D precum grafenul sau disulfura de molibden – s-ar putea lovi de un zid atomic literal. Mai exact, un decalaj de aproximativ 0,14 nanometri, mai subțire decât un singur atom de sulf și de aproximativ 700 de ori mai mic decât un virus SARS-CoV-2. Dar nu lăsa dimensiunea să te păcălească: acest vid microscopic ar putea fi stricătorul de petreceri care împiedică micșorarea în continuare a chipurilor viitoare.

Iată problema, explicată de profesorii Mahdi Pourfath și Tibor Grasser: materialele 2D sunt grozave, dar nu funcționează singure. Ai nevoie de un strat izolator (de obicei un oxid) pentru a face un tranzistor. Și când aceste două straturi se întâlnesc, nu se îmbrățișează exact. În schimb, sunt ținute împreună de forțe van der Waals slabe, lăsând un decalaj mic care slăbește cuplarea capacitivă. Cu alte cuvinte, indiferent cât de uimitor este materialul 2D, acel decalaj devine buretele de distracție care limitează miniaturizarea.

Cercetarea echipei sugerează că multe studii au fost prea ocupate să se extazieze asupra proprietăților materialelor 2D în sine, ignorând interfețele incomode pe care le formează în dispozitivele reale. Această neglijență ar putea duce industria semiconductorilor să cheltuiască miliarde pe abordări care, din motive fizice fundamentale, pur și simplu nu vor funcționa. Pentru că nimic nu spune „cercetare și dezvoltare eficientă” ca descoperirea unui defect de bază după ce banii au fost deja cheltuiți.

Dar există o rază de speranță: „materialele fermoar”. Acestea sunt sisteme în care stratul semiconductor și cel izolator se leagă mai strâns, eliminând decalajul. Cercetătorii spun că acest lucru ar putea salva situația – dacă industria începe să proiecteze ambele straturi împreună de la început. Altfel, riscă să investească într-o fundătură. Deci, lecția este clară: verifică-ți decalajele atomice înainte de a scrie cecul mare.