Stanford-Wissenschaftler bauen einen funktionierenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Computer

Kohlenstoffnanoröhren bewegen sich über das Labor hinaus im ersten funktionierenden Computer auf einem Wafer

„Carbon Nanotube Valley“ hat einfach nicht den gleichen Klang. Aber wenn es nach den Wissenschaftlern der Stanford University geht, könnte das ikonischste Element der Informatik – und der Namensgeber des Valleys – den gleichen Weg gehen wie die Vakuumröhren, die es davor gab.

Letzte Woche, Forscher in Stanford baute den ersten funktionierenden Computer aus Kohlenstoffnanoröhren – einem neuen Material für den Bau von Transistoren, das die Funktionsweise von Computern in den kommenden Jahrzehnten völlig verändern könnte. Obwohl Forscher jahrelang über die Möglichkeit der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren diskutiert und in Laboren daran herumgebastelt haben, ist Stanfords selbstgebauter Computer der erste, der sie tatsächlich verwendet.

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Warum auf Silizium verzichten? Allerdings ist es den Ingenieuren gelungen, die Anzahl der Transistoren, die sie auf einem Silizium unterbringen können, etwa zu verdoppeln Die Partei scheint jahrzehntelang alle zwei Jahre einen Chip zu machen, ein Phänomen, das als Moores Gesetz bekannt ist Ende. Da Transistoren immer kleiner werden, geraten Ingenieure gegen die Gesetze der Physik. Das bedeutet, dass die Tage des Siliziums gezählt sind, wenn wir wollen, dass Computer immer kleiner und schneller werden.

Kohlenstoffnanoröhren bieten eine praktische Möglichkeit, diese Einschränkungen zu umgehen, hatten aber auch ihre eigenen Vorteile. Wissenschaftler hatten Probleme, Kohlenstoffnanoröhren in geraden Linien wachsen zu lassen, und einige Röhren in jeder Charge fungierten auch zufällig als leitende Drähte und nicht als Halbleiter. Das ist nicht die Art von Zuverlässigkeit, die Sie beim Chipdesign benötigen. Aber Stanfords Team fand einen Weg, beide Einschränkungen zu überwinden, indem es die fehlerhaften „Draht“-Nanoröhren buchstäblich verdampfte und ein Chipdesign entwickelte, das die Unvollkommenheiten im Rest tolerierte.

„Die Leute haben über eine neue Ära der Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Elektronik gesprochen, die über Silizium hinausgeht“, sagte Subhasish Mitra, Elektroingenieur und Informatiker an der Stanford. „Aber es gab nur wenige Demonstrationen vollständiger digitaler Systeme, die diese aufregende Technologie nutzen. Hier ist der Beweis.“

Der Computer von Stanford könnte beweisen, dass Kohlenstoff-Nanoröhren funktionieren – aber erwarten Sie noch nichts Revolutionäres von ihm. Laut Stanford übernimmt es Aufgaben wie Zählen und Zahlensortieren. Es wird eine Weile dauern, bis Sie spielen können Crysis 3 auf Kohlenstoffnanoröhren.

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