יהלום חשמלי

חוקרים בארה"ב פיתחו את הכבל החשמלי הדק בעולם, שעשוי מהחלק הקטן ביהלום

בעבר עסקנו פעמים רבות במזעור של רכיבי אלקטרוניקה, דבר קריטי בהתפתחות של מחשוב לביש זעיר ונייד. בין אם מדובר במה שיניע את המערכות האלקטרוניות, כלומר סוללות או אמצעי קליטת אנרגיה אחרים, או ביתר החלקים הדרושים להפעלה של מערכות דיגיטליות מתקדמות. אחד הרכיבים המדוברים בהקשר הזה הם חוטי החשמל שקיומם הכרחי למערכות כאלו, אך בינתיים מהווים את אחד המכשולים בדרך לעתיד הדיגיטלי הנכסף.

 

כעת טוענת קבוצה של פיזיקאים מאוניברסיטת סטנפורד בארה"ב כי פיתחה את הכבל החשמלי הדק ביותר בעולם, שלושה אטומים בלבד, שעשוי מהחלק הקטן ביותר ביהלום (Diamandoids). להערכתם, השיטה החדשה הזו לייצור כבלי החשמל הדקיקים תאפשר בעתיד הקרוב לשלב אותם במוצרים של מחשוב לביש או אלקטרוניקה זעירה והם אפילו יוכלו להיות בשימוש בקרב חומרים מוליכי־על, שיוכלו להוביל חשמל בצורה מלאה.

 

החומר נוצר על ידי שילוב של קרבון (סיבי פחם) ומימן, דבר שקורה בדרך כלל בטבע באזור של שדות נפט. החוקרים ביצעו הפרדה והרחבה של המולקולות, ובמקביל הצמדה של אטום גופרית אחד לכל אחת מהמולקולות המופרדות. בשלב הבא ייצרו חיבור בין שני החומרים הללו לבין חלקיקי נחושת, שאחראיים על ההולכה למעשה.

 

לאחר מכן, בתוך אותה תמיסה שבה נוצרו אבני היסוד של הכבל הדקיק, החומרים מתחברים זה לזה באמצעות תופעה שנקראת "כוח ואן דר ואלס", שמגדיר את הדרך שבה מולקולות נמשכות או נדחות למולקולות אחרות. אותה דרך מסבירה, לדוגמה, את היכולת של לטאות ללכת בצורה אנכית על גבי משטחי זכוכית.

 

"בדיוק כמו אבני לגו, הם יכולים להתחבר זה לזה רק בדרך אחת טובה שנקבעת למעשה על ידי הגודל והצורה שלהם", אומר פיי לי, אחד הסטודנטים בסטנפורד שעובד על הפיתוח הזה. "הנחושת ואטומי הגופרית מתאחדים יחדיו במרכזם ויוצרים את בסיס ההולכה של הכבל הזעיר. חלקיקי היהלום עוטפים אותם ויוצרים את החומר המבודד של המעטפת".

 

המטרה של החוקרים היא לראות את החוטים הללו נשזרים לתוך בדים חכמים או אל מכשירים אלקטרוניים זעירים כדי לעצב את הטכנולוגיה של העתיד.