Ученые из Стэнфордского университета создали первый в мире компьютер, полностью изготовленный из микроскопических углеродных нанотрубок. Данные о новой разработке были опубликованы в журнале Nature.
По мнению ученых, новая разработка стала настоящим прорывом в поисках альтернативы кремниевых (силиконовых) транзисторов, которая, одновременно, позволяет контролировать расход электроэнергии.
Углеродные нанотрубки (УНТ) представляют собой свернутые, однослойные листы атомов углерода (в толщине человеческого волоса может вместиться
десятки тысяч нанотрубок). Они очень гибкие и обладают высокой прочностью на единицу массы любого известного материала. Несмотря на то, что кремний является хорошим полупроводником, его невозможно сжать до такого тонкого слоя.
Ученые полагают, что углеродные нанотрубки (УНТ) позволят значительно ускорить процесс работы транзисторов и одновременно снизить энергопотребление и объем тепла, которые они выделяют во время работы.
«Люди говорят о новой эре электроники углеродных нанотрубок, выходящей за рамки кремния»,– говорит руководитель исследования, профессор Субхасиш Митра (Subhasish Mitra).
На самом деле было несколько демонстраций цифровых систем, изготовленных с помощью этой уникальной технологии. Вот тому подтверждение.
Толщина компьютера составляет всего несколько квадратных миллиметров и в состоянии выполнять основные функции подсчета и сортировки чисел с помощью 178 транзисторов, в распоряжении каждого из которых от 10 до 200 нанотрубок. Частота работы составляет 1 килогерц – мощность обработки данных в миллионы раз слабее, чем у современных компьютеров. По словам ученых, теоретически процессор мог быть оснащен гораздо большим количеством транзисторов, что позволило бы улучшить его технические характеристики. Ученым пришлось столкнуться с некоторыми проблемами, одна из которых – получение прямых углеродных нанотрубок без наличия малейшей кривизны, иначе это могло стать причиной короткого замыкания. Вторая проблема заключалась в том, что не все нанотрубки работали как транзисторы (то есть как переключатели). Впоследствии исследователи научились устранять неконтролируемые УНТ в транзисторе.
По мнению ученых, пройдут годы, прежде чем компании приступят к выпуску компьютеров из нанотрубок в промышленном масштабе. Специалисты считают, что новая разработка – важный шаг в электронной инженерии.
