Ερευνητές της εταιρείας πληροφορικής ΙΒΜ, με επικεφαλής τον Έλληνα φυσικοχημικό Φαίδωνα Αβούρη, δημιούργησαν το πρώτο κύκλωμα υψηλής ταχύτητας από γραφένιο, στο οποίο όλα τα στοιχεία είναι ολοκληρωμένα σε ένα τσιπάκι.
Πρόκειται για παγκόσμια πρωτιά και ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς ηλεκτρονικών υπολογιστών βασισμένων στο γραφένιο και όχι στοπυρίτιο όπως μέχρι σήμερα, με δυνητικές εφαρμογές από τις ασύρματεςεπικοινωνίες μέχρι τους ενισχυτές.
Τα τελευταία χρόνια είχε υπάρξει πρόοδος στη δημιουργία συσκευών βασισμένων στο πολύ λεπτό γραφένιο, που θεωρείται το «υλικό του μέλλοντος», ενώείχαν κατασκευαστεί μεμονωμένα τρανζίστορ από γραφένιο.
Όμως δεν είχε καταστεί δυνατό να ενοποιηθούν (ολοκληρωθούν) τα τρανζίστορ από γραφένιο με άλλα ηλεκτρονικά συστατικά μέσα σε ένα ενιαίο και μοναδικό "τσιπ", αυτό ακριβώς που κατάφεραν οι ερευνητές της ΙΒΜ.
Η δυσκολία έγκειτο κυρίως στο ότι το γραφένιο δεν κολλάει πολύ καλά στα μέταλλα και τα οξείδια, τα οποία χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία παραγωγής ημιαγωγών.
Ο Φαίδων Αβούρης, που έκανε τηνεπιστημονική δημοσίευση στο περιοδικόScience, καθοδήγησε μια ομάδα ερευνητών του Κέντρου Ερευνών Γουότσον της ΙΒΜ στη ΝέαΥόρκη, ώστε να ξεπεράσουν για πρώτη φορά τις τεχνικές δυσκολίες, ενοποιώντας σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα ένα τρανζίστορ γραφενίου και ένα ζεύγος πηνίων επαγωγικής αντίστασης πάνω σε μια πλακέτα από καρβίδιο του πυριτίου.
Είναι σημαντικό ότι η όλη διαδικασία κατασκευής είναι συμβατή με τις υφιστάμενες συμβατικές μεθόδους παραγωγής ημιαγωγών, πράγμα που διευκολύνει την πρακτική εφαρμογή της νέας τεχνολογίας.
Τα νέα ολοκληρωμένα κυκλώματα από γραφένιο λειτουργούν σε ραδιοσυχνότητεςμέχρι 10 GHz και είναι κατ' εξοχήν κατάλληλα για συστήματα ασύρματων επικοινωνιών.
Η ομάδα του Αβούρη (Nanometer Scale Science and Technology), στην οποία περιλαμβάνεται ο επίσης ελληνικής καταγωγής ερευνητής ΧρήστοςΔημητρακόπουλος, ήδη εργάζεται για να τελειοποιήσει το νέο ολοκληρωμένο κύκλωμααπό γραφένιο, ενώ σχεδιάζει την ανάπτυξη ακόμα πιο πολύπλοκων κυκλωμάτων γιαπιο εξελιγμένες συσκευές.
Μεταξύ άλλων, οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναιδυνατόν, στο μέλλον, να συνδυάσουν γραφένιο και πυρίτιο και να δημιουργήσουν "υβριδικά" κυκλώματα με νέες λειτουργικές δυνατότητες.
Το γραφένιο ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του ΄70 και βαθμιαία οι επιστήμονες,μέσα από διαδοχικές ανακαλύψεις, έχουν καταφέρει να παρασκευάζουν "φιλμ" αυτούτου υλικού με πάχος μόλις ένα άτομο. Το φιλμ συνίσταται σε μια εξαγωνικήδιάταξη μορίων άνθρακα και έχει ποικίλα πλεονεκτήματα, όπως ότι είναι εύκαμπτο,διαφανές και φθηνό.
Προς το παρόν πάντως, το γραφένιο δεν φαίνεται ικανό να αντικαταστήσει τα σημερινά τρανζίστορ CMOS, που αποτελούν τη βάση όλων των μικροεπεξεργαστών καιτων μνημών των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των καταναλωτικών ηλεκτρονικώνσυσκευών.
Το γραφένιο δεν έχει τις ίδιες φυσικές ιδιότητες με τα υλικά τωνπαραδοσιακών ημιαγωγών και δεν μπορεί -ακόμα τουλάχιστον- να πετύχει τα ίδιαπράγματα με ένα συμβατικό τρανζίστορ.
Όμως η βιομηχανία ημιαγωγών -στην Ευρώπη και την Ασία ακόμη περισσότερο από ό,τι τις ΗΠΑ- το θεωρεί πολλά υποσχόμενο καιεπενδύει σε αυτό, καθώς, όπως δήλωσε ο Αβούρης, η ενσωμάτωση των συγκριτικάφθηνότερων κυκλωμάτων γραφένιου μπορεί στο μέλλον να μειώσει τις τιμές πολλών ηλεκτρονικών συσκευών.
Ο Φαίδων Αβούρης γεννήθηκε το 1945 στην Ελλάδα και αποφοίτησε από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ενώ πήρε το διδακτορικό του στην Φυσικοχημεία από το πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 1974. Έκανε την μεταδιδακτορική του έρευνα στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια-Λος Ατζελες (UCLA)και μετά εργάστηκε ως ερευνητής στα Εργαστήρια Bell της AT&T.
Το 1978 μεταπήδησε στην ΙΒΜ, όπου και παραμένει μέχρι σήμερα ως κορυφαίος ερευνητής,επικεφαλής του τομέα νανοεπιστήμης και νανοτεχνολογίας, όπου θεωρείται πρωτοπόρος σε διεθνές επίπεδο. Έχει επίσης διατελέσει καθηγητής στα πανεπιστήμια Κολούμπια και Ιλινόις.
Η θεωρητική (βασική) και πειραματική (εφαρμοσμένη) έρευνά του εστιάζεται στιςηλεκτρικές, οπτικές και οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες των νανοσωλήνων άνθρακα καιτου γραφένιου, έχοντας δημοσιεύσει περισσότερες από 360 επιστημονικές εργασίεςπάνω σε αυτά τα θέματα. Το 1998, η ομάδα του στην ΙΒΜ παρουσίασε το πρώτο στονκόσμο μοριακό τρανζίστορ βασισμένο σε νανοσωλήνες άνθρακα, το οποίο βελτίωσεπεραιτέρω τα επόμενα χρόνια.
Ο Αβούρης έχει ανοίξει το δρόμο για μιαενοποιημένη ηλεκτρονική και οπτοηλεκτρονική τεχνολογία με βάση τα υλικά απόάνθρακα. Είναι μέλος πολλών επιφανών επιστημονικών και ακαδημαϊκών ενώσεων καιέχει βραβευτεί κατ' επανάληψη για το έργο του.
