Углеродные нанотрубки могут стать ключом к быстрым телефонам

$config[ads_kvadrat] not found

Install Khmer Unicode on MacBook (works with Word)

Install Khmer Unicode on MacBook (works with Word)
Anonim

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон, возможно, только что открыли самое большое развитие нанотехнологий за последние два десятилетия, и, естественно, это повлияет на ваш смартфон.

Исследователи обнаружили в недавнем тесте, что новейшая модель транзисторов с углеродными нанотрубками имеет ток в 1,9 раза выше, чем у традиционных кремниевых транзисторов. При максимальном потенциале нанотрубчатые транзисторы могут работать в пять раз лучше, чем кремниевые транзисторы.

«Этот прорыв в производительности транзисторов на основе углеродных нанотрубок является критическим шагом вперед в использовании углеродных нанотрубок в логике, высокоскоростной связи и других технологиях полупроводниковой электроники», - заявил ведущий исследователь д-р Майкл Арнольд в пресс-релизе.

Подождите, но что такое углеродные нанотрубки? Просто они представляют собой цилиндры, состоящие исключительно из атомов углерода. Они имеют самое высокое отношение прочности к весу из всех известных материалов, что в сочетании с их гибкой и пружиноподобной структурой делает их желанной альтернативой кремнию, используемому в большинстве компьютерных транзисторов. Впервые обнаруженные в 1991 году, небольшие конструкции обладают ударопрочностью, прочность на унцию за унцию в 117 раз выше, чем у стали.

Хотя они в значительной степени обсуждаются с точки зрения коммерческого потенциала, исследователи из НАСА экспериментировали с использованием углеродных нанотрубок для создания более легких космических самолетов, а исследователи также сообщают о потенциале их использования в военных и промышленных целях. Другое исследование показало, что экраны на основе углеродных нанотрубок почти в 100 раз более устойчивы, чем сенсорные экраны ITO (оксид индия и олова).

В 2014 году IBM сообщила, что они разрабатывают чипы CNT, которые будут готовы к коммерческому использованию к 2020 году. Тем не менее, Вильфрид Хенш, ведущий исследования IBM в области нанотрубок, сообщил, что компания все еще пытается выяснить, как уменьшить количество оксида. батареи без батареи протекает.

Нет никаких сомнений в том, что транзисторы с углеродными нанотрубками теоретически намного быстрее, чем кремниевые транзисторы, но до недавнего времени удаление примесей в них также представляло проблему для исследователей. Когда углеродные нанотрубки выращиваются, только две трети превращаются в полупроводниковую разновидность, необходимую для транзисторов. Лаборатория Арнольда смогла создать условия, в которых почти 99,9% труб были полупроводниковыми.

За последние несколько лет были достигнуты быстрые улучшения в технологии углеродных нанотрубок, но проблемы с тем, как на самом деле использовать эту технологию, остаются.

«Это еще не все», - говорит Арнольд. обратный, «Сейчас мы сделали транзисторы, которые являются более проводящими, чем кремниевые переходы, но один из следующих шагов - сделать его более равномерным. Насколько продуктивен канал каждого транзистора, зависит от транзистора ».

До сих пор они тестировали только усовершенствованные транзисторы в масштабе «дюйм за дюймом», что вряд ли достаточно, чтобы определить, готовы ли они к использованию в процессоре, для работы которого могут потребоваться сотни транзисторов.

Арнольд рассказывает обратный 2020 год может стать «очень агрессивным графиком» для полноценного компьютера с нанотрубками, но использование технологии в меньших масштабах может оказать более непосредственное влияние.

Поскольку нанотрубки очень гибкие, они также предлагают многообещающую альтернативу кремнию для будущего носимой электроники.

«Другое действительно многообещающее применение - создание высокоскоростных радиочастотных усилителей для сотовой связи и беспроводной связи», - говорит Арнольд, чья лаборатория будет сосредоточена на использовании углеродных нанотрубок в коммуникационных технологиях.

Транзисторы с углеродными нанотрубками могут использоваться для обеспечения одинаковой пропускной способности при более низкой мощности или более высокой пропускной способности при той же величине мощности.

$config[ads_kvadrat] not found