Μικροεπεξεργαστής από νανοσωλήνες άνθρακα διαθέσιμους

Βρετανικό "Nature" Το περιοδικό δημοσίευσε μια νέα εξέλιξη στην υπολογιστική επιστήμη στις 28: η ομάδα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης χρησιμοποίησε περισσότερα από 14.000 τρανζίστορ νανοσωλήνων άνθρακα για τη δημιουργία ενός μικροεπεξεργαστή 16-bit και δημιούργησε ένα τέτοιο μήνυμα. Οι σχεδιαστικές και κατασκευαστικές μέθοδοι του ξεπερνούν τις προηγούμενες προκλήσεις που σχετίζονται με τα νανοσωλήνα άνθρακα και θα παράσχουν εναλλακτική λύση υψηλής απόδοσης σε πυρίτιο σε προηγμένες μικροηλεκτρονικές συσκευές.

Τα τρανζίστορ πυριτίου που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές φτάνουν σε ένα κρίσιμο σημείο και δεν μπορούν να επεκταθούν αποτελεσματικά για να προωθήσουν τα ηλεκτρονικά. Οι νανοσωλήνες άνθρακα αποτελούν πιθανό εναλλακτικό υλικό για την κατασκευή συσκευών υψηλής απόδοσης. Είναι επίσης γνωστά ως bucky σωλήνες. Είναι ελαφρύ και έχουν μια ειδική δομή. Αποτελούνται από διάφορα στρώματα ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε εξαγωνικό σχήμα σε δεκάδες στρώματα. Ομοαξονικός σωλήνας. Επί του παρόντος, οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν δείξει άριστες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες, αλλά τα δικά τους ελαττώματα και μεταβλητότητα περιορίζουν την εφαρμογή αυτών των μικροσκοπικών κυλίνδρων ατόμων άνθρακα σε μεγάλης κλίμακας συστήματα.

Αυτή τη φορά, ο επιστήμονας του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Massachusetts Max Schulak και οι συνεργάτες του σχεδίασαν και έχτισαν έναν μικροεπεξεργαστή νανοσωλήνων άνθρακα για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων. Χρησιμοποιούν μια διαδικασία εξολόθρευσης για να εμποδίσουν τους νανοσωλήνες άνθρακα να πολυμεριστούν από κοινού για να αποτρέψουν τη σωστή λειτουργία του τρανζίστορ. Επιπλέον, ο αριθμός μεταλλικών νανοσωλήνων άνθρακα και όχι οι νανοσωλήνες άνθρακα τύπου ημιαγωγού μειώνεται από ένα σχέδιο λεπτού κυκλώματος και η παρουσία του δεν επηρεάζει τη λειτουργία του κυκλώματος, ξεπερνώντας έτσι τα προβλήματα που σχετίζονται με τις προσμίξεις νανοσωλήνων άνθρακα .

Η ερευνητική ομάδα ονομάστηκε μικροεπεξεργαστής "RV16X-NANO" και εκτέλεσε με επιτυχία ένα πρόγραμμα στη δοκιμή για να δημιουργήσει το μήνυμα: "Γεια σας, ο κόσμος! Είμαι RV16XNano, κατασκευασμένο από νανοσωλήνες άνθρακα. "

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτή η μελέτη δείχνει μια ελπιδοφόρα κατεύθυνση για τα ηλεκτρονικά πέρα ​​από το πυρίτιο, δεδομένου ότι ο μικροεπεξεργαστής σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε με βιομηχανικά πρότυπα.

Από καιρό έχει προβλεφθεί ότι η δεσπόζουσα θέση του πυριτίου στο πεδίο των τσιπ μπορεί να τελειώσει στα χέρια νανοσωλήνων άνθρακα. Επειδή ο τελευταίος είναι μικρότερος και πιο αγώγιμος από τα συμβατικά τρανζίστορ, υποστηρίζει επίσης γρήγορη εναλλαγή, απόδοση και ενεργειακή απόδοση είναι πολύ καλύτερη από τα παραδοσιακά υλικά πυριτίου. Ωστόσο, εδώ και πολλά χρόνια, οι νανοσωλήνες άνθρακα δεν μπόρεσαν να ξεπεράσουν την πρακτική εφαρμογή. Ένας από τους λόγους είναι ότι ο τρόπος ανάπτυξής του δεν είναι πρόθυμος να «ελεγχθεί από τους ανθρώπους». το δεύτερο είναι το πρόβλημα των ακαθαρσιών, εφ 'όσον υπάρχει μια μικρή ποσότητα νανοσωλήνων μεταλλικού άνθρακα, θα βλάψει την απόδοση ολόκληρου του επεξεργαστή. Τώρα, παρόλο που γνωρίζουμε ότι η ημερομηνία αντικατάστασης των παραδοσιακών τρανζίστορ πυριτίου με νανοσωλήνες άνθρακα πρέπει ακόμα να υπολογιστεί σε 10 χρόνια, το πιο σημαντικό βήμα έχει ήδη ληφθεί και η επανάσταση που φτάνει στο πεδίο των τσιπ βρίσκεται ακριβώς πίσω.