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lunedì 7 marzo 2011

Creato il primo nanoprocessore programmabile

Creato il primo nanoprocessore programmabile con transistor basati su nanofili. A guidare il progetto è stato il professore di chimica dell'Università di Harvard, Charles Lieber, insieme a Shamik Das, capo ingegnere della divisione nanosystem di MITRE Corporation. Secondo gli scienziati questo genere di chip potrebbe essere applicato in microscopi, biosensori impiantabili, sensori e nell'elettronica di consumo.
Per raggiungere questo traguardo i ricercatori hanno trovato un modo per realizzare nanofili identici in volumi, uno dei grandi problemi del passato, perché ogni struttura deve essere virtualmente identica per assicurare che il circuito operi come sperato. Tradizionalmente i chip sono realizzati seguendo un approccio chiamato top-down, nel quale un design è sostanzialmente esposto come una fotografia su un wafer di semiconduttori e il materiale in eccesso viene rimosso. Per la realizzazione dei circuiti a nanofili è stato usato un approccio "bottom-up", il che significa che i nanofili possono essere depositati su vari tipi di superfici e realizzati in modo molto più compatto.
Per realizzare il circuito, i ricercatori hanno depositato su un substrato linee di nanofili composte da un cuore di germanio e una copertura esterna in silicio, e le hanno incrociate con linee di elettrodi metallici per creare una griglia. I punti dove i nanofili e gli elettrodi s'intersecano agiscono come un transistor che può essere accesso o spento, in modo indipendente. I ricercatori hanno realizzato una singola unità, con un'area di 960 micron quadrati e 496 transistor. Questa è stata progettata per legarsi altre unità in modo che i transistor, aggregandosi, possano agire come gate logici complessi per operazioni di calcolo o memoria.
I transistor a nanofili mantengono il loro stato acceso/spento indipendentemente dal fatto che siano alimentati. Ciò consente un'attivazione istantanea, importante per i sensori a basso consumo che hanno la necessità di raccogliere dati solo sporadicamente.
Secondo l'ingegnere Shamik Das, questi circuiti potrebbero essere 10 volte più efficienti rispetto a quelli basati su materiali tradizionali. Tra le proprietà elettriche dei nanofili troviamo la capacità di non disperdere la corrente elettrica, cosa che invece accade ai transistor standard. Un'altra caratteristica che concorre all'efficienza riguarda l'uso di connessioni capacitive anziché resistive, che sono meno efficienti.
Secondo i ricercatori c'è ancora molta strada da fare e siamo lontani anni dalla produzione di questi circuiti. Parte del lavoro che i ricercatori dovranno fare per rendere i processori a nanofili usabili nei sistemi elettronici è quello di trovare il modo migliore per collegare tra loro sistemi di 16 unità.

 

World's First Programmable Nanoprocessor 10 February 2011



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