I ricercatori dei laboratori newyorkesi di IBM hanno creato un circuito al grafene 10mila volte più rapido delle soluzioni esistenti. Il circuito si è dimostrato abbastanza stabile da inviare e ricevere un messaggio di testo. Un foglio di grafene è spesso quanto un atomo di carbonio ed è rinomato per la sua resistenza e la conduttività, decisamente superiore a quella del silicio.
Per questo si punta a usarlo nella realizzazione dei transistor, la base dei circuiti moderni. Università e aziende di tutto il mondo sono al lavoro su questo materiale e IBM è in prima fila. Nel caso specifico i ricercatori hanno integrato il grafene in un ricevitore in radiofrequenza (con un'area di 0.6 millimetri quadrati), riuscendo a estrarre le lettere IBM ("01001001" "01000010" e "01001101" in binario) da una trasmissione radio a 4.3 GHz.
La velocità del chip si è attestata a 20 megabit al secondo, ma IBM ha sottolineato che è stata limitata dall'equipaggiamento di test e non dal ricevitore stesso. "Questa è la prima volta che qualcuno mostra dispositivi al grafene e circuiti in grado di eseguire funzioni di comunicazioni wireless comparabili alla tecnologia in silicio", ha dichiarato Supratik Guha, direttore per le scienze fisiche di IBM Research.
IBM ha creato il suo primo circuito integrato basato sul grafene nel 2011. Quell'evento provò che il grafene poteva essere usato in elettronica, ma i ricercatori riscontrarono che le prestazioni dei circuiti erano negativamente impattate dal processo di produzione, che poteva danneggiare il grafene. Si trattava di un grande problema, considerando che se non si è in grado di avviare la produzione in volumi difficilmente si otterrà un prodotto commerciale in grado di sostituire il silicio.
Da allora gli scienziati di IBM hanno lavorato sui metodi produttivi, arrivando al risultato odierno. Il circuito è stato realizzato aggiungendo il grafene solo dopo che il resto del circuito fosse stato assemblato, il che significa che non è mai sposto ai passaggi della produzione che potrebbero danneggiarlo. Il circuito include inoltre tre transistor al grafene, mentre il circuito del 2011 ne usava uno.
"Il risultato è un circuito integrato che combina "graphene field-effect transistor" (GFET) con altri componenti usati nelle comunicazioni radio. L'approccio si integra bene con il CMOS usato dalle tradizionali tecnologie in silicio per la produzione di chip, aumentando la probabilità che la tecnologia a radiofrequenza possa essere integrato con altre funzioni informatiche".
In futuro quindi i dispositivi mobile potrebbero essere in grado, potenzialmente, di trasmettere dati più rapidamente a costi inferiori e usando meno energia. Una delle grandi sfide che deve affrontare IBM è abbassare i costi produttivi del grafene. Il team IBM ha realizzato il grafene all'interno di un forno, una tecnica comune, che tuttavia sarebbe preferibile mettere da parte a favore della realizzazione in grandi lotti a temperatura ambiente. Il problema è che tra il dire e il fare potrebbe passare parecchio tempo, d'altronde si parla di alta ingegneria e ricerca avanzatissima.