โอ้โห! ทรานซิสเตอร์เล็กกว่าเม็ดทราย

มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์/เอเยนซี - นักวิจัยสหรัฐฯ ผลิตทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กกว่าเม็ดทรายจากท่อนาโนคาร์บอน ประสิทธิภาพเยี่ยมรับคลื่นวิทยุไกลข้ามรัฐ แต่มากกว่านั้นเชื่อว่าเป็นเทคโนโลยีที่มาแทนอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่บนฐานซิลิกอน

ทีมวิจัยวัสดุจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ (University of Illinois) สหรัฐอเมริกาพัฒนาทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กกว่าเม็ดทรายจากท่อนาโนคาร์บอน โดยสร้างเป็นอุปกรณ์รับคลื่นวิทยุได้

ทั้งนี้ ในการทดสอบประสิทธิภาพ พวกเขาได้ปรับให้วิทยุที่มีทรานซิสเตอร์ดังกล่าว รับคลื่นเอเอ็ม (AM)ของสถานีที่รายงานการจราจรในเมืองบัลติเมอร์ มลรัฐเมรีแลนด์ ที่ห่างจากเมืองชิคาโกที่พวกเขาดำเนินการทดลองอยู่กว่า 900กิโลเมตร โดยสามารถฟังเสียงได้ชัดเจน และมีการผิดเพี้ยนน้อยกว่าทรานซิสเตอร์ที่สร้างจากชิปจิ๋วด้วยเทคโนโลยีซิลิกอน ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

นับเป็นการเอาชนะอุปสรรคของการพัฒนาวัสดุบนแผ่นชิปที่ผลิตจากควอตซ์ เพื่อให้มีขนาดเล็กลงแต่มีกำลังขยายมากขึ้น

หากแต่ ศ.จอห์น โรเจอร์ส (John Rogers) อาจารย์คณะวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ของ ม.อิลลินอยส์กล่าวว่าเป้าหมายของทีมวิจัยไม่ใช่การผลิตวิทยุขนาดเล็กที่สุดในโลก แต่เป็นการพัฒนาท่อนาโนคาร์บอนให้เป็นอุปกรณ์กึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติสูง โดยวัสดุที่พัฒนาขึ้นนี้แสดงถึงวิธีใหม่ที่จะจัดเรียงท่อนาโนคาร์บอนได้อย่างเป็นระเบียบ และเมื่อรวมตัวเป็นชั้นบางๆ ของวัสดุกึ่งตัวนำแล้วจะนำไปใช้เป็้นอุปกรณ์และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้

"จริงๆ แล้ววิทยุนี้เป็นก้าวหนึ่งบนเส้นทางของการสร้างเวทีใหม่สำหรับเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งนี้ที่เราสนใจในท่อนาโนคาร์บอน ไม่ใช่เพราะเป็นชิ้นส่วนที่เล็ก แต่เพราะความเล็กนี้สื่อถึงคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์บางประการที่ดึงดูดใจอย่างมาก คุณสามารถสร้างอุปกร์ณที่เร็วกว่าได้เลย" โรเจอร์สกล่าว

วิทยุซึ่งสร้างจากทรานซิสเตอร์จิ๋วนี้ได้รับการออกแบบให้มีอุปกรณ์รับสัญญาณ 4 ตัว อุปกรณ์ขยายความถี่วิทยุ 2 ตัวและอุปกรณ์ขยายเสียงอีกหนึ่ง ซึ่งทั้งหมดตั้งอยู่บนอุปกรณ์จากท่อนาโนคาร์บอน เมื่อเสียบหูฟังเข้าไปตรงๆ ยังช่องสัญญาณออก ทรานซิสเตอร์ทั้ง 7 จะทำงานรวมกันกลายเป็นอุปกรณ์รับสัญญาณวิทยุ

โรเจอร์เผยว่ากุญแจหลักในการทำงานคือการควบคุมสิ่งที่ทำให้ท่อนาโนเกิดรูปร่างและวิธีการออกแบบ ซึ่งทีมวิจัยได้สร้างท่อนาโนจากการผสมคาร์บอนแล้วให้ความร้อน จากนั้นเร่งปฏิกิริยาบนแผ่นวัสดุพิเศษที่ทำให้ท่อจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ ทั้งนี้มีท่อนาโนนับล้านในการเรียงตัวที่สวยงาม โดยภายหลังจากจัดเรียงวัสดุนาโนแล้ว ขั้นต่อไปก็เหมือนกับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ชิปซิลิกอนแบบเดิม

"โดยวิทยุเองนั้นไม่ได้น่าสนใจนัก แต่ความจริงที่ว่าเราอยู่บนจุดที่เราสามารถทำอะไรได้เช่นเดียวกับวิทยุนั้น นับเป็นอีกก้าวที่ดีสำหรับเรา" โรเจอร์กล่าว โดยวิทยุที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นนั้นทำงานได้ดีกว่าและมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่าอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สุดในปัจจุบันซึ่งใช้เทคโนโลยีซิลิกอน