Μέσα σε ένα νέο μικροεπεξεργαστή, τα transistors (μικροί ηλεκτρονικοί διακόπτες) κατασκευάζονται με νανοσωλήνες άνθρακα και όχι με πυρίτιο.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κάποιες νέες μεθόδους και δημιούργησαν το πρώτο computer chip που είναι σε θέση να χρησιμοποιεί χιλιάδες από αυτούς τους διακόπτες και να εκτελεί προγράμματα.
Το πρωτότυπο chip δεν έχει πάρει ακόμα την τελική του μορφή. Είναι μεγαλύτερο και όχι τόσο γρήγορο όσο οι συσκευές πυριτίου, που κυκλοφορούν. Στόχος των ερευνητών είναι τα νέα chip από νανοσωλήνες άνθρακα να οδηγήσουν σε μια νέα γενιά ταχύτερων και πιο αποδοτικών συσκευών.
Αυτό το chip είναι ένα “πολύ σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας”, τόνισε ένας επιστήμονας από το Πανεπιστήμιο του Illinois.
Το βασικό στοιχείο ενός transistor είναι ένα συστατικό ημιαγωγού, που παραδοσιακά κατασκευάζεται από πυρίτιο και που μπορεί να ενεργεί είτε σαν ηλεκτρικός αγωγός είτε ως μονωτήρας. Τα transistors από πυρίτιο έχουν βοηθήσει πολύ στη βελτίωση του computing. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή δεν μπορούμε να περιμένουμε κάτι καλύτερο. Τα transistors από πυρίτιο δεν μπορούν να γίνουν πιο μικρά ή πιο αποτελεσματικά από ό,τι είναι ήδη.
Οι επεξεργαστές από νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να λειτουργούν τρεις φορές γρηγορότερα από τους επεξεργαστές πυριτίου, χρησιμοποιώντας το ένα τρίτο της ενέργειας που καταναλώνουν οι επεξεργαστές πυριτίου.
Ένα πρόβλημα είναι ότι, όταν ένα δίκτυο νανοσωλήνων άνθρακα εναποτίθεται σε ένα computer chip wafer, οι σωλήνες τείνουν να συσσωρεύονται μαζί σε κομμάτια εμποδίζοντας τη λειτουργία του transistor. Οι ερευνητές φρόντισαν να επιλύσουν αυτό το πρόβλημα. Σκόρπισαν νανοσωλήνες σε ένα chip και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν κραδασμούς για να ανακινήσουν τις ανεπιθύμητες δέσμες.
Ένα άλλο πρόβλημα είχε να κάνει με το ότι κάθε παρτίδα νανοσωλήνων άνθρακα περιέχει περίπου 0,01% μεταλλικούς νανοσωλήνες. Το μέταλλο μπορεί να διαταράξει τη λειτουργία του transistor.
Οι ερευνητές προσπάθησαν να μάθουν πόσο μεγάλη επίδραση έχει το μεταλλικό στοιχείο σε transistor με διαφορετικές λειτουργίες. Ανακάλυψαν ότι κάποια transistor επηρεάστηκαν περισσότερο από άλλα. Έτσι, φρόντισαν να σχεδιάσουν προσεκτικά τα κυκλώματα του μικροεπεξεργαστή τους ώστε να αποφύγουν τα στοιχεία των transistor που επηρεάζονταν πιο πολύ από τους μεταλλικούς νανοσωλήνες.
Με πάνω από 14.000 transistor νανοσωλήνων άνθρακα, ο μικροεπεξεργαστής εκτέλεσε ένα απλό πρόγραμμα για να γράψει το μήνυμα “Hello world!”.
Ο νέος μικροεπεξεργαστής δεν είναι ακόμη έτοιμος να πάρει τη θέση των μικροεπεξεργστών πυριτίου. Δεν είναι ακόμα τόσο εξελιγμένος. Ωστόσο, με περισσότερη δουλειά και έρευνα θα μπορέσει να βοηθήσει σε διάφορους τομείς.
