Chip più veloci con guaine in grafene

Da molti anni si parla del grafene, il materiale miracoloso che dovrebbe in futuro sostituire il silicio. In attesa di questo evento, già oggi sarebbe possibile utilizzare il grafene per incrementare le prestazioni dei computer. Gli ingegneri della Stanford University hanno scoperto che fogli di carbonio monoatomico avvolti sui fili di rame potrebbero aumentare la velocità dei processori fino al 30%.

Un tipico chip per computer contiene milioni di transistor collegati tra loro mediante una fitta rete di fili di rame, protetti da una guaina in nitruro di tantalio. Questo materiale svolge due funzioni: isola il rame dal silicio e serve a condurre elettricità. Lungo i fili di rame viaggiano i dati elaborati dal chip. I ricercatori dell’università statunitense hanno dimostrato che le guaine possono essere realizzate in grafene, in quanto offre caratteristiche migliori del nitruro di tantalio.

Innanzitutto, il grafene è otto volte più sottile, quindi consentirebbe di progettare componenti elettronici più piccoli. Il grafene ha inoltre un secondo vantaggio come guaina protettiva. Non solo può svolgere il ruolo di isolante, impedendo agli atomi di rame di contaminare il silicio (se ciò accade, il transistor cessa di funzionare), ma anche quello di conduttore ausiliario di elettroni. La sua struttura reticolare, infatti, permette agli elettroni di saltare da un atomo di carbonio all’altro. Il filo di rame può quindi trasportare più dati tra i transistor, ottenendo un aumento di velocità.

Con le attuali architetture, l’incremento prestazionale è piuttosto modesto (tra il 4% e il 17%), ma entro le prossime due generazioni di chip si potrebbe avere un aumento fino al 30%. Per i processori in grafene bisognerà attendere ancora parecchi anni. Nel frattempo, questo materiale potrebbe essere utilizzato come guaina per i fili di rame.