Впервые создали графеновую лампочку толщиной в атом
Корейские физики создали пока самую "плоскую" в истории человечества "лампочку Ильича" толщиной в один атом, используя кусочки графена и кремниевый чип, что открывает дорогу для создания прозрачных дисплеев и сверхмощных нагревательных приборов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
"Эдисон изначально использовал нити из угольного волокна в качестве основы для своей знаменитой лампочки. Мы вернулись к этой идее и довели ее до логического конца, используя более чистую форму углерода – графен, что позволило нам достичь максимального предела по толщине лампочки в один атом", — рассказывает Юн Дэниэл Парк (Yun Daniel Park) из Национального университета Сеула (Южная Корея).
Парк и его коллеги создали не светодиод, лазер, плазмонный резонатор или другой относительно современный светоизлучатель — по своей сути, их изобретение является 100% аналогом самой обычной лампочки накаливания, собранной из современных материалов.
Ее сердцем является миниатюрная графеновая нить, подвешенная за специальные опоры на поверхности небольшого кремниевого микрочипа. Когда через нее пропускается ток, то она достаточно быстро раскаляется до 2,8 тысячи градусов Цельсия, и в центре нити появляется множество так называемых "горячих" электронов, тогда как ее внешние границы будут оставаться холодными.
Эти электроны, за счет необычных физических свойств графена, будут излучать свет и тепло в тысячу раз эффективнее, чем это делают их "коллеги " в вольфрамовых и угольных нитях обычных ламп накаливания.
Это одновременно делает графеновую "лампочку Ильича" заметной для глаза, несмотря на ее сверхминиатюрные размеры, а также просто позволяет ей работать – если бы электроны вели себя иначе, то нить "нобелевского углерода" просто испарилась бы или ее высокая температура привела бы чип в негодность.
У такой лампы накаливания, помимо ее миниатюрных размеров и совместимости с технологиями производства полупроводниковых чипов, есть еще одно преимущество. Дело в том, что нить графена является прозрачной для света, благодаря чему спектр ее излучения и оттенок свечения будет зависеть не от нее самой, а от того, как устроено "дно" чипа. Это позволяет легко менять оба этих параметра, манипулируя высотой стоек, к которым прикреплена нить "нобелевского углерода".
Сейчас Парк и его коллеги работают над ускорением включения и выключения подобных микроламп, что позволит в перспективе использовать их в качестве основы для световых компьютеров будущего, а также пытаются приспособить их для работы с гибкой электроникой.
