Μετά το γραφένιο ... το στανένιο!

    Το τελευταίο διάστημα, στις συζητήσεις σχετικά με επαναστατικά υλικά πρωταγωνιστεί το γραφένιο. Όμως, μια ομάδα ερευνητών ανέπτυξαν το Στανένιο (Stanene, και όχι δεν έχει σχέση με τον Stan...). Πρόκειται για ένα επίπεδο από άτομα κασσίτερου (πιο γνωστός ως τσίγκος), το οποίο θα μπορούσε να είναι το πρώτο υλικό στον κόσμο που άγει ρεύμα με 100% απόδοση στις θερμοκρασίες στις οποίες λειτουργούν οι υπολογιστές.

    Ερευνητές από το SLAC National Acceleraton Laboratory και το Stanford University ενδιαφέρονται εδώ και καιρό για τοπολογικούς μονωτές. Αυτοί οι μονωτές άγουν μόνο στις εξωτερικές πλευρές ή επιφάνειές τους, και όχι μέσα από το εσωτερικό τους. Αν κατασκευάσεις έναν τέτοιο με πάχος μόλις ένα άτομο, θεωρητικά μπορεί να άγει με 100% απόδοση - σε συνθήκες θερμοκρασιών ωστόσο που δεν είναι πάντα πρακτικές.

    Οι υπολογισμοί τους όμως, τους βοήθησαν να διαπιστώσουν πως ένα επίπεδο από κασσίτερο θα μπορούσε να αποτελεί τοπολογικό μονωτή σε θερμοκρασίες δωματίου και ανώτερες. Επίσης, υπολόγισαν πως προσθέτοντας μερικά άτομα φθορίου στο μείγμα, η απόδοσή του επιτυγχάνεται σε συνθήκες λειτουργίας τουλάχιστον μέχρι και 100 βαθμούς Κελσίου. Το θεωρητικό μοντέλο τους επιβεβαίωσε το προαίσθημα τους και τους οδήγησε στο στανένιο. Ο καθηγητής φυσικής Shoucheng Zhang στο Stanford Institute for Materials and Energy Sciences εξηγεί:

"Τελικά, μπορούμε να οραματιστούμε το στανένιο να χρησιμοποιείται σε πάρα πολλές κυκλωματικές κατασκευές, συμπεριλαμβανομένης της αντικατάστασης του πυριτίου στην καρδιά του τρανζίστορ...[Θα μπορούσε] να αυξήσει την ταχύτητα και να μειώσει τις ενεργειακές ανάγκες της επόμενης γενιάς των chips των υπολογιστών, εάν οι προβλέψεις μας επιβεβαιωθούν από πειράματα που διεξάγονται αυτή τη στιγμή σε διάφορα εργαστήρια ανά τον κόσμο."

    Μέχρι στιγμής, το στανένιο παραμένει μέσα στα εργαστήρια, και αποτελεί ένα πρότυπο υλικό που πρέπει να περάσει ένα σωρό από δοκιμές μέχρι να αποδειχθεί ότι πρόκειται για την "επανάσταση" που οι ερευνητές ισχυρίζονται πως είναι. Εάν η ομάδα μπορεί να ξεπεράσει τις κατασκευαστικές προκλήσεις,  - όπως για παράδειγμα η εναπόθεση ενός μόνο επιπέδου ατόμων και η δυνατότητα να παραμείνει λειτουργικό όταν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ηλεκτρικών εξαρτημάτων- τότε ίσως αποτελέσει τον σούπερ αγωγό του μέλλοντος.