Nanotechnológia

Ako mení nanotechnológia spôsob, akým navrhujeme a vyrábame počítače

Ako mení nanotechnológia spôsob, akým navrhujeme a vyrábame počítače


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nanotechnológia vo výpočtovej technike je čoraz výraznejšia, pretože počítače sa neustále optimalizujú pre menšie a menšie rozmery.

Nanotechnológia konkrétne spočíva v aplikácii „extrémne malých vecí“ v technológii, ktorú je možné extrapolovať tak, aby pokrývala množstvo technológií, ktoré využívajú hrúbku dielov nanometrov.

Celé technologické odvetvie neustále zdokonaľujú najnovšie trendy a technologické vynálezy a prísľuby nanotechnológií prispejú k tomu, aby boli počítače rýchlejšie, výkonnejšie a plynulejšie fungovali, a to všetko v menšom celkovom objeme. Je to perspektívny sektor v oblasti výpočtovej techniky, ale aby sme pochopili, aká významná je jej úloha, mali by sme najskôr urobiť krok späť a získať lepšiu predstavu o tom, čo je nanotechnológia na prvom mieste.

Čo je to nanotechnológia?

Myšlienky nanotechnológie siahajú pôvodne k konceptom navrhnutým fyzikom Richardom Feynmanom. Počas prejavu na Kalifornskom technologickom inštitúte v roku 1959 začal popisovať procesy, ktoré by vedcom a inžinierom umožnili ovládať a manipulovať s singulárnymi atómami a molekulami. V tejto diskusii Feynman prvýkrát vytvoril pojem „nanotechnológia“.

Bolo to až na začiatku 80. rokov, keď sa na pozorovanie jednotlivých atómov používali skenovacie mikroskopy, nieto ešte technológia na ich manipuláciu.

V technickom meradle môže byť nanotechnológia ťažko uchopiteľná. Jeden nanometer sa rovná miliardtine metra. Aj napriek tomu je trochu ťažké pochopiť, ako veľmi malá je táto veľkosť. Pre perspektívu existuje 25,4 milióna nanometrov na jeden palec, a možno ešte väčšia perspektíva, ak by jeden štandardný mramor mal veľkosť nanometra, Zem by zodpovedala veľkosti iba 1 metra.

SÚVISIACE SÚVISIACE: VEDECKÍ PRIPRAVUJÚ NOVÝ METAMATERIÁL, KTORÝ OCELI EFEKTÍVNEJŠÍM SVETLOM

Nanotechnológia je malá. Väčšina nanotechnológií vyžaduje na vývoj a pozorovanie vysoko výkonné mikroskopy, pretože skutočné štruktúry majú ekvivalentnú veľkosť atómov.

Nástroje používané v nanotechnologickom priestore sú skenovací tunelovací mikroskop (STM) a mikroskop s atómovou silou (AFM). Vďaka týmto dvom typom mikroskopov sa utvorila veľká časť sektoru nanotechnológií.

Jedna zaujímavá skutočnosť o histórii nanotechnológie je, že sa technicky používa už tisíce rokov. V začiatkoch výroby vitráží sa do sklenenej zmesi pridávali častice zlata a striebra, aby sa zmenili farby skla. Sklárski kovári vtedy ešte netušili, ale tento doplnok v skutočnosti zmenil molekulárnu štruktúru skla, nielen jeho farbu.

Ako nanotechnológia mení výpočtovú techniku

Ak sa presunieme k nanotechnológii v oblasti výpočtovej techniky, môžeme začať lepšie chápať, aká prominentná je táto technológia vo vesmíre.

Uhlíkové nanorúrky sú jednou z technológií, ktorá pomáha pri vývoji menších a rýchlejších návrhov tranzistorov, predovšetkým v rukách spoločnosti IBM. Spoločnosť IBM vyvíja tieto tranzistory s uhlíkovými nanorúrkami, aby sa pokúsila zabrániť zastaraniu tranzistorov na báze kremíka. Po roku 2020, tento rok, sa predpokladá, že kremíkové tranzistory dosiahnu svoj fyzický limit na optimalizáciu. Tranzistory na báze uhlíkových nanorúrok by na druhej strane poskytli náhradu, ktorá sa naďalej optimalizuje.

Veľkým cieľom tohto tlaku na vytváranie menších a menších tranzistorov pre počítače je držať krok s Moorovým zákonom. Tento zákon, alebo viac predikcia, je ten, ktorý hovorí, že počet tranzistorov, ktoré je možné zabaliť do obvodu danej veľkosti, sa každé dva roky zdvojnásobí.

SÚVISIACE SÚVISIACE SÚVISIACE:

Ak by sme to udržali, znamenalo by to, že do konca tohto roka by technici museli byť schopní vytvárať tranzistorové štruktúry menšie ako 5 nanometrov.

Jedným z najväčších problémov tranzistorov s uhlíkovými nanorúrkami je, že zatiaľ čo ich výskumníci dokážu vyrobiť neuveriteľne malých, ich výkon ako tranzistorov je nižší ako pri kremíkových tranzistoroch. Vedci však rýchlo hľadajú riešenia, ako tento problém prekonať. Vedci z University of Wisconsin-Madison vyvíjajú uhlíkové nanorúrkové tranzistory schopné prekonať kremíkové. Ich testovaný výkon bol v skutočnosti 1,9-krát vyšší ako v prípade kremíkových tranzistorov.

Ak by bol škálovateľný a duplikovateľný, znamenalo by to jeden z najvýznamnejších pokrokov v praktickom dizajne tranzistorov za posledných niekoľko desaťročí. Všetko v rukách nanotechnológie.

Špičkoví vedci v odbore sa domnievajú, že tranzistory uhlíkových nanorúrok by mali byť schopné pracovať päťkrát rýchlejšie a päťkrát menej energie ako kremíkové tranzistory. To je však v ideálnom scenári. Skutočným problémom v tejto oblasti výpočtovej nanotechnológie je vlastne výroba a izolácia tranzistorov uhlíkových nanorúrok.

Je dosť ťažké izolovať čisté uhlíkové nanorúrky, ktoré by sa dali použiť pre tranzistory. Nečistoty v ktorejkoľvek časti nanorúrky v podstate spôsobujú, že tranzistor je zbytočný.

Ako môžete vidieť z tohto pohľadu na vývoj nanotechnológií v oblasti uhlíkových nanorúrok, nič nie je ľahké, keď pracujete v takom zmenšenom rozsahu.

V oblasti počítačovej vedy sa nanotechnológia hodnotí aj ako lepší spôsob prenosu údajov. Okrem fyzikálnych nanozariadení fyzici skúmajú niečo známe ako nanofotonika. To by vysielalo optické signály veľkosti nano na kódovanie a dekódovanie údajov.

SÚVISIACE SÚVISIACE SÚVISIACE SÚVISIACE:

Nanotechnológia však celkovo má a bude hrať dôležitú úlohu pri ďalšom rozvoji informatiky a vývoja počítačov. Vďaka neustále rastúcim humanitným schopnostiam vytvárať a monitorovať aspekty sveta v nanometrovom meradle nie je pochýb o tom, že budúcnosť moderných počítačov a budúcnosť moderných technológií sú v skutočnosti nanotechnológie.


Pozri si video: Rudolfova Slevománie! Slevy na notebooky, PC, iPhony, LCD a další až - 5 000 Kč! (Septembra 2022).


Komentáre:

  1. Trung

    It is a pity that I cannot speak now - I have to leave.Vrátim sa - určite vyjadrím svoj názor na túto otázku.

  2. Yakov

    Verím, že si sa mýlil. Som si istý. Navrhujem o tom diskutovať. Napíšte mi do PM.

  3. Farren

    Zaujímavý článok, rešpekt autorovi

  4. Eckerd

    I agree - if with censorship :)

  5. Kekree

    Aké potrebné slová ... Skvelé, vynikajúca fráza



Napíšte správu