Компьютер без кремния
Исследователи из Стэнфордского университета создали первую в мире работающую модель компьютера, целиком построенного на углеродных нанотрубках. В будущем такие разработки позволят ощутимо повысить мощность электронных устройств и уменьшить их в размере.
Традиционная электроника на базе полупроводниковых (кремниевых) кристаллов практически исчерпала возможности миниатюризации, и надежды на дальнейший прогресс ученые связывают с новыми технологиями, в частности с углеродными нанотрубками. Так называются протяженные цилиндрические структуры диаметром в несколько десятков нанометров, состоящие из соединенных между собой атомов углерода. Нанотрубки обладают уникальными показателями прочности и электропроводности, что теоретически позволяет конструировать из них компоненты электронных приборов. «Из всех технологий, которые рассматриваются как преемницы кремния, углеродные нанотрубки представляются наиболее перспективными», - говорит директор подразделения физических исследований Уотсоновского исследовательского центра IBM Супратик Гуха.
Долгое время ученые лишь экспериментировали с нанотрубками в лабораториях. Стэнфордская разработка - один из первых шагов к практической реализации этой идеи. Представленный нанокомпьютер сравнительно примитивен - его основу составляют всего 178 транзисторов, каждый из которых состоит из десятков тысяч нанотрубок. Тем не менее он способен загружать операционную систему, выполнять различные вычисления и даже работать в многозадачном режиме. «Это настоящий компьютер в полном смысле слова», - утверждает Макс Шулакер, сотрудник Стэнфордского университета, возглавлявший работы по этому проекту. «После доработки технологии мы сможем сделать более быстрые компьютеры с меньшим числом компонентов и в 10 раз меньшим энергопотреблением», - убежден Михаил Роко, эксперт американского Национального научного фонда, помогавшего финансировать стэнфордский проект.
Аналогичные проекты ведут и коммерческие компании. В 2012 г. исследователи из IBM показали транзисторы на нанотрубках, по быстродействию втрое превосходящие обычные кремниевые и потребляющие втрое меньше энергии. Но объединить эти транзисторы в работающие схемы еще не удалось.