Uhlíkové nanotrubice by mohli byť kľúčom k rýchlejším telefónom

$config[ads_kvadrat] not found

6 тур УХЛ Париматч Днепр - Краматорск | Полный матч

6 тур УХЛ Париматч Днепр - Краматорск | Полный матч
Anonim

Výskumní pracovníci na University of Wisconsin-Madison mohli práve odomknúť najväčší vývoj v nanotechnológii za viac ako dve desaťročia a prirodzene to ovplyvní aj váš smartphone.

V nedávnom teste sa zistilo, že najnovší model tranzistorov s uhlíkovými nanotrubičkami držal prúd 1,9 krát vyšší ako tradičné silikónové tranzistory. Tranzistory s nanotrubičkami by pri plnom potenciáli mohli pracovať až päťkrát lepšie ako silikónové tranzistory.

„Tento prielom v výkone tranzistorov s uhlíkovými nanorúrkami je kritickým krokom smerom k využívaniu uhlíkových nanotrubíc v logike, vysokorýchlostnej komunikácii a ďalších technológiách polovodičovej elektroniky,“ oznámil vedúci výskumník Dr. Michael Arnold v tlačovej správe.

Počkajte, ale aké sú uhlíkové nanorúrky? Jednoducho povedané, sú to fľaše vyrobené výlučne z atómov uhlíka. Majú najvyšší pomer pevnosti a hmotnosti akéhokoľvek známeho materiálu, ktorý v kombinácii s ich flexibilnou a pružinovou štruktúrou z nich robí vyhľadávanú alternatívu k kremíku používanému vo väčšine počítačových tranzistorov. Najskôr objavené v roku 1991, malé štruktúry balenie punč, s uncom-za-unca silu, ktorá je 117 krát silnejší ako oceľ.

Výskumníci z NASA síce vo veľkej miere diskutovali o komerčnom potenciáli, ale experimentovali s použitím uhlíkových nanotrubíc, aby vytvorili ľahšie vesmírne lietadlá a výskumníci tiež uviedli potenciál v oblasti vojenského a priemyselného využitia. Iné výskumy ukázali, že obrazovky na báze uhlíkových nanotrubíc sú takmer 100-krát odolnejšie ako dotykové obrazovky typu ITO (indium cín).

V roku 2014 IBM uviedlo, že vyvíjajú čipy CNT, ktoré by boli pripravené na komerčné využitie do roku 2020. Wilfried Haensch, ktorý vedie výskum nanotrubíc IBM, však v tom čase oznámil, že spoločnosť sa stále snaží nájsť spôsob, ako zmenšiť oxid. batérií bez úniku batérie.

Neexistuje žiadna diskusia o tom, že tranzistory s uhlíkovými nanorúrkami sú teoreticky oveľa rýchlejšie ako silikónové tranzistory, ale až donedávna odstraňovanie nečistôt v nich tiež predstavovalo výzvu pre výskumníkov. Keď rastú uhlíkové nanorúrky, len dve tretiny sa vyvinú do polovodičovej odrody potrebnej pre tranzistory. Laboratórium Arnoldu bolo schopné vytvoriť podmienky, kde takmer 99,9% elektróniek bolo polovodivých.

Zlepšenia v technológii uhlíkových nanorúrok boli v uplynulých rokoch rýchle, ale výzvy týkajúce sa skutočného využívania technológií pretrvávajú.

"Je tu viac, aby sme to zistili," hovorí Arnold obrátený, „Teraz sme vyrobili tranzistory, ktoré sú vodivejšie ako prechody zo silikónu, ale jeden z ďalších krokov robí z neho jednotnejší proces. Ako produktívny môže byť kanál každého tranzistora medzi tranzistormi odlišný. “

Doteraz testovali vylepšené tranzistory len v mierke „palca po palci“, sotva dosť na to, aby zistili, či sú pripravené na použitie v CPU, ktoré by mohlo fungovať na 100s tranzistorov.

Arnold hovorí obrátený že rok 2020 môže byť „veľmi agresívnym časovým harmonogramom“ pre plnohodnotný počítač s nanotrubičkami, ale používanie technológie v menšom meradle by mohlo mať bezprostrednejší vplyv.

Pretože nanotrubice sú tak flexibilné, ponúkajú aj sľubnú alternatívu k kremíku pre budúcnosť nositeľnej elektroniky.

„Ďalšou veľmi sľubnou aplikáciou je výroba vysokofrekvenčných vysokofrekvenčných zosilňovačov pre celulárnu komunikáciu a bezdrôtovú komunikáciu,“ hovorí Arnold, ktorého laboratórium bude zamerané na využívanie uhlíkových nanotrubíc v komunikačných technológiách.

Tranzistory s uhlíkovými nanotrubicami môžu byť použité buď na ponúkanie rovnakej šírky pásma pri nižšom výkone alebo vyššej šírke pásma pre rovnaké množstvo energie.

$config[ads_kvadrat] not found