A Columbia Egyetem, valamint a Szöuli Nemzeti Egyetem és a Koreai Szabványügyi és Tudományos Kutatóintézet munkatársai bejelentették, hogy első ízben sikerült előállítaniuk egy olyan atomnyi vastagságú chipet, amely elektromos áram hatására látható fényt bocsát ki.
A világító rész grafénból készült, a kutatók kis graféncsíkokat rögzítettek fémelektródák közé. A csíkokat egy szilícium-dioxid hordozóanyag fölé függesztették, majd elektromos áramot adtak rájuk amitől felizzottak és látható fényt bocsátottak ki.
A fénykibocsátás megvalósítása egy chip felszínén elhelyezett parányi struktúrák segítségével alapvető fontosságú a teljesen integrált fotonikai áramkörök kifejlesztéséhez. A kutatók már sokféle megoldást fejlesztettek ki ennek megvalósítására, de eddig még képtelenek voltak egy chipre helyezni a legrégebbi és legegyszerűbb mesterséges fényforrást, az izzólámpát. Ennek elsődleges oka az volt, hogy a lámpa izzószálának rendkívül forrónak kell lennie ahhoz, hogy látható fényt bocsássanak ki, és a mikro mérettartományba eső fémszálak nem bírják ki ezt a hőmérsékletet. Ráadásul a hőnek az izzó szálaktól a környezet felé történő átadása mikroméretek között igen hatékony, emiatt nem praktikusak ezek a szerkezetek, és károsítják az őket körülvevő chipet.
A grafén által kibocsátott fény spektrumát mérve a kutatócsoport kimutatta, hogy a grafén hőmérséklete meghaladta a 2500 Celsius-fokot, azaz elég forró volt, hogy fényesen ragyogjon. „Az atomi vékony grafén által kibocsátott fény annyira erős, hogy szabad szemmel, minden további nagyítás nélkül is látható" – mondta Young Duck Kim, a cikk vezető szerzője. A grafénnak ráadásul van egy, az adott esetben igen hasznos tulajdonsága: minél jobban felmelegszik, annál rosszabbul vezeti a hőt. Ezért a „forró pont" a középpontban marad és a hő nem olvasztja meg a hordozót vagy a fémelektródákat.
