Η IBM συρρίκνωσε κι άλλο τα τσιπάκια με νανοσωλήνες άνθρακα

0
176

Τα όρια σμίκρυνσης των τρανζίστορ κατέρριψε η αμερικανική εταιρεία IBM με έναν νέο ημιαγωγό που αποτελείται από παράλληλες σειρές νανοσωλήνων άνθρακα.

Το μεγάλο εμπόδιο για την κατασκευή ταχύτερων τσιπ με μεγαλύτερη υπολογιστική δυνατότητα είναι το μέγεθος των τρανζίστορ:  όσα περισσότερα είναι τα τρανζίστορ σε ένα τσιπ τόσο αυξάνεται η ηλεκτρική αντίσταση και η δημιουργία θερμότητας.

Όμως οι ερευνητές, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης», ανακάλυψαν μια νέα μέθοδο σύνδεσης πολύ λεπτών μεταλλικών συρμάτων με τους νανοσωλήνες, πράγμα που επιτρέπει να συνεχιστεί η σμίκρυνση του πλάτους των συρμάτων, χωρίς να αυξηθεί η ηλεκτρική αντίσταση.

Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες κατάφεραν να τους ευθυγραμμίσουν σε ίσα διαστήματα μεταξύ τους και να τους τοποθετήσουν σε γκοφρέτες πυριτίου. Τότε συγκόλλησαν στην άκρη τους μικροσκοπικές μεταλλικές επαφές από μολυβδαίνιο.

Η ανακάλυψη, που αναμένεται να έχει πρακτική εφαρμογή την επόμενη δεκαετία, βασίζεται σε ένα «εξωτικό» υλικό δημιουργίας ημιαγωγών, τους νανοσωλήνες άνθρακα, το οποίο θεωρείτο πολλά υποσχόμενο, αλλά έως τώρα είχε αποδειχθεί πολύ δύσκολο στην αξιοποίησή του για την κατασκευή τρανζίστορ. Οι νανοσωλήνες μοιάζουν με ρολό χαρτί, αλλά αποτελούνται από άνθρακα πάχους μόνο ενός ατόμου.

Πρόκειται για ένα υλικό υποψήφιο να υποκαταστήσει το πυρίτιο στο μέλλον, το οποίο έχει κυριαρχήσει εδώ και 50 χρόνια στη βιομηχανία κατασκευής τσιπ, αλλά θεωρείται ότι έχει φτάσει στα όριά του.

Κατά την τελευταία δεκαετία οι επιδόσεις των τσιπ -τα οποία παράγονται με τη βιομηχανική τεχνική της φωτολιθογραφίας– δεν βελτιώνονται πια με τον ίδιο ρυθμό, ενώ πιο πρόσφατα και το κόστος τους διατηρείται σταθερό.

«Από όλα τα πιθανά υλικά, οι νανοσωλήνες βρίσκονται με διαφορά στην κορυφή της λίστας», δήλωσε ο αντιπρόεδρος της IBM Research Ντάριο Γκιλ. Όπως είπε, υπάρχουν ακόμη τεχνικές δυσκολίες, αλλά η ΙΒΜ είναι αισιόδοξη ότι τελικά θα τις ξεπεράσει.

Η επανάσταση των υπολογιστών έχει βασιστεί στο γεγονός ότι περίπου κάθε δύο χρόνια το μέγιστο διπλασιάζεται ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να χωρέσουν σε ένα τσιπ πυριτίου και έτσι αυξάνεται αναλογικά η υπολογιστική ισχύς (ο λεγόμενος «νόμος του Μουρ» που διατύπωσε ο Γκόρντον Μουρ της Intel το 1965).

Τα τσιπ αποτελούνται από μεταλλικά σύρματα και τρανζίστορ με βάση ένα υλικό κατάλληλο για ημιαγωγό του ρεύματος. Οι σημερινοί μικροεπεξεργαστές περιέχουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ-διακόπτες που ανοιγοκλείνουν σε δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Υπάρχουν πια τρανζίστορ που είναι μικρότερα και από έναν βιολογικό ιό.

Στο απώτερο μέλλον, άλλες ακόμη πιο προχωρημένες μέθοδοι, όπως η κβαντική υπολογιστική και η σπιντρονική, φιλοδοξούν να «απογειώσουν» πραγματικά τις δυνατότητες των επεξεργαστών.

Σχόλια