Trong tương lai, carbon sẽ thay thế hoàn toàn silicon nhờ tốc độ xử lý vượt trội hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn. 

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Wisconsin vừa hoàn thành “giấc mơ” kéo dài hàng thập kỷ của các nhà nghiên cứu công nghệ nano: một hệ thống ống bán dẫn nano (nano tube) có tốc độ gần gấp 2 lần ống bán dẫn làm bằng silicon. Việc áp dụng thành tựu mới này cho điện thoại và máy tính sẽ giúp chúng có thời lượng pin lâu hơn, tốc độ xử lý vượt trội hơn so với hiện nay.

“Tạo được ống bán dẫn nano thực sự là một mốc thành tựu đáng nhớ”, theo lời giáo sư Michael Arnold, giáo sư về khoa học và kĩ thuật vật chất tại Đại học Wisconsin. “Suốt 20 năm qua, ngành công nghệ nano đã mơ ước về điều này”.

Chúng ta biết rằng ống nano carbon (ống tạo bởi carbon có độ dày chỉ bằng một phân tử) có rất nhiều ứng dụng. Chúng cứng hơn thép 100 lần nhưng vẫn có khả năng bẻ cong dễ dàng hay là vật liệu dẫn điện tốt nhất cho đến nay mà con người khám phá ra được. Chỉ bấy nhiêu thôi cũng đủ để ta thấy ống nano carbon có thể được sử dụng rộng rãi như thế nào. 

Mặc dù ống bán dẫ nano có tiềm năng lớn như vậy, việc phát triển và sản xuất chúng vẫn còn nhiều khó khăn. Vấn đề nằm ở chỗ chúng ta không thể phân tách hoàn toàn các ống nano thành tinh thể tinh khiết. Vì vậy, phần lớn các ống nano được sản xuất hiện tại vẫn chứa các tạp chất kim loại trong đó, phần nào ảnh hưởng tới khả năng bán dẫn của vật liệu.

Nhưng mọi chuyện đã thay đổi kể từ khi các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Wisconsis phát triển được một phương pháp sản xuất ống nano carbon mới để từ đó tạo ra được những ống nano carbon nguyên chất và có thể sử dụng làm chất bán dẫn cực tốt.

Cụ thể, những ống nano này có tỉ lệ kim loại ít hơn 0.01% và nhờ đó, tốc độ dòng điện cao hơn 1,9 lần những bộ bán dẫn silicon hiện đại nhất mà chúng ta đang sử dụng ngày nay.

Đặc biệt, nếu ứng dụng ống nano vào máy tính xách tay, điện thoại, công nghệ này sẽ giúp thiết bị xử lý nhanh hơn gấp 5 lần và tiết kiệm năng lượng hơn gấp 5 lần so với công nghệ silicon hiện nay. Nhờ đó, chúng ta sẽ gia tăng được thời lượng pin, vốn rất ít ỏi trên điện thoại di động thông minh. 

Vậy là giấc mơ về công nghệ nano kéo dài 20 năm đã thành hiện thực, và rất có thể, trong tương lai gần, những chiếc máy tính, điện thoại di động hay vô tuyến truyền hình mà chúng ta đang sử dụng sẽ được công nghệ nano "tiếp thêm sức mạnh". Cho đến lúc đó, chúng ta vẫn phải trông đợi vào các nhà khoa học.

Ngọc Diệp (Theo Motherboard)