Prvi kompleksni čip od ugljičnih nanocijevi

Ugljične nanocijevi već duže vremena privlače razne znanstvene timove širom svijeta, koji u njima vide veliki potencijal da računala učine bržim i efikasnijim.

Do sada su mnogi znanstvenici širom svijeta, prikazali jednostavne elektronske sklopove izrađene od ugljičnih nanocijevi, no tek je znanstvenicima Stanforda pošlo za rukom izraditi prvi kompleksniji sklop koji predstavlja veliki korak ka budućnosti ove tehnologije i njezine široke primjene.

Svi silicijski tranzistori u današnjim računalima imaju svoja fizička ograničenja, stoga industrija poluvodiča nastoji pronaći alternativna rješenja, među kojima se sve više nade ulaže u ugljične nanocijevi.

Sitni tranzistori proizvedeni od tih nanomaterijala su brži i energetski učinkovitiji od silicijskih, a računalni modeli predviđaju kako će nanocijevni procesori odigrati veliku ulogu u razvoju računalnih sustava budućnosti.

No, dosadašnja istraživanja su također ukazala kako je vrlo teško pretvoriti individualne tranzistore u kompleksne operativne sklopove.

Stanfordovi znanstvenici su ovih dana na konferenciji International Solid-State Circuits Conference u San Franciscu demonstrirali sklopove od ugljičnih nanocijevi koji konvertiraju analogni signal iz kondenzatora (istu vrstu senzora koje nalazimo u mnogim ekranima osjetljivim na dodir), u digitalni signal koji je "razumljiv" mikroprocesoru. Znanstvenici su taj čip ugradili u robotsku ruku s dodirnim prekidačem na dlanu. Kada je netko uhvatio ruku i uključio prekidač, nanocijevni sklop je poslao signal računalu, koje je aktiviralo motor na robotskoj ruci i pokrenulo ju na rukovanje s tom osobom.

"Ovo pokazuje da ugljične nanocijevi mogu biti integrirane u logičke sklopove koji rade na niskoj voltaži", rekao je Aaron Franklin koji razvija nanocijevnu elektroniku u IBM Watson istraživačkom centru, navodeći kako su ova istraživanja još uvijek daleko od praktične primjene nanocijevnih sklopova, jer su Stanfordovi tranzistori zasad preveliki, prespori i daleko manje operativni u odnosu na posljednje silicijske sklopove. 

Znanstvenici kažu da se ova tehnologija danas ne razlikuje od ranih dana razvoja silicijskih čipova, pa Ashraf Alam, profesor električnog i računalnog inženjerstva na Sveučilištu Purdue navodi kako se i elektronika koju danas nalazimo u pametnim telefonima i superračunalima uvelike razlikuje od prvih silicijskih tranzistora koji su bili vrlo slabe kvalitete.

"Današnji najmoderniji čipovi koriste 22-nanometarske tranzistore, milijarde na svakom čipu, te postoje male varijacije u njihovim performansama. Kako bi se nastavila minijaturizacija tranzistora, potrebno je stići na razinu atoma", kaže vođa ovog istraživanja na Stanfordu profesor Philip Wong.

Izvor: MIT Technology Review