Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Kovio drukuje tranzystory
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Od dekad tranzystory są mniejsze i mniejsze. Dzięki temu w procesorze możemy upakować ich więcej. To zaś najłatwiejszy sposób na zwiększenie wydajności procesora. Powoli zbliżamy się do momentu, w którym nie będziemy już w stanie zmniejszać długości bramki tranzystora. Niewykluczone, że Chińczycy właśnie dotarli do tej granicy.
Prąd w tranzystorze przepływa pomiędzy źródłem a drenem. Przepływ ten kontrolowany jest przez bramkę, która przełącza się pod wpływem napięcia. Długość bramki to kluczowy czynnik decydujący o rozmiarach tranzystora.
W ostatnich latach naukowcy zaczęli eksperymentować z nowymi materiałami, z których chcą budować elektronikę przyszłości. W obszarze ich zainteresowań jest na przykład grafen – dwuwymiarowy materiał składający się z pojedynczej warstwy atomów węgla – czy disiarczek molibdenu, czyli warstwa atomów molibdenu zamknięta między dwiema warstwami siarki.
Teraz specjaliści z Chin wykorzystali te materiały do zbudowania rekordowo małego tranzystora. Długość jego bramki wynosi zaledwie 0,34 nanometra. To tyle, co średnica atomu węgla.
Nowy tranzystor można porównać do dwóch schodów. Na górnym znajduje się źródło, na dolnym zaś dren. Oba zbudowane są z tytanu i palladu. Powierzchnia schodów działa jak łączący je kanał. Jest ona zbudowana w pojedynczej warstwy disiarczku molibdenu, pod którą znajduje się izolująca warstwa ditlenku hafnu. Wyższy stopień zbudowany jest z wielu warstw. Na samy dole znajduje sie warstwa grafenu, nad nią zaś aluminium pokryte tlenkiem aluminium. Jego zadaniem jest oddzielenie grafenu i disiarczku molibdenu. Jedynym miejscem ich połączenia jest widoczna na grafice niewielka szczelina w wyższym stopniu.
Gdy bramka zostaje ustawiona w pozycji „on” jej długość wynosi zaledwie 0,34 nm. Autorzy nowego tranzystora twierdzą, że nie uda się tej odległości już bardziej zmniejszyć. Na pewno zaś próba zbudowania jeszcze mniejszych tranzystorów będzie wymagała nowatorskiego podejścia do materiałów dwuwymiarowych.
Ze szczegółami pracy zespołu z Tsinghua University można zapoznać się na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Doktor Julian Allwood i doktorant David Leal-Ayala z Univeristy of Cambridge udowodnili, że możliwe jest usunięcie toneru z papieru, który został zadrukowany przez drukarkę laserową. W procesie usuwania papier nie zostaje poważnie uszkodzony, dzięki czemu tę samą kartkę można wykorzystać nawet pięciokrotnie. Niewykluczone, że w niedalekiej przyszłości powstaną urządzenia, które będą potrafiły zarówno drukować jak i czyścić zadrukowany papier.
„Teraz potrzebujemy kogoś, kto zbuduje prototyp. Dzięki niskoenergetycznym skanerom laserowym i drukarkom laserowym ponowne użycie papieru w biurze może być opłacalne“ - mówi Allwood.
Niewykluczone, że nowa technika nie tylko przyniesie korzyści finansowe firmom i instytucjom, ale również przyczyni się do ochrony lasów, redukcji zużycia energii i emisji zanieczyszczeń, do których dochodzi w procesie produkcji papieru i jego pozbywania się, czy to w formie spalania, składowania czy recyklingu.
Naukowcy, dzięki pomocy Bawarskiego Centrum Laserowego, przetestowali 10 różnych konfiguracji laserów. Zmieniano siłę impulsów i czas ich trwania, używając laserów pracujących w ultrafiolecie, podczerwieni i w paśmie widzialnym. Podczas eksperymentów pracowano ze standardowym papierem Canona pokrytym czarnym tuszem z drukarki laserowej HP. Takie materiały i sprzęt są najbardziej rozpowszechnione w biurach na całym świecie.
Po oczyszczeniu z druku, papier był następnie analizowany przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego, który pozwalał zbadać jego kolor oraz właściwości mechaniczne i chemiczne.
Wstępne analizy wykazały, że rozpowszechnienie się techniki oczyszczania i ponownego wykorzystywania papieru może o co najmniej połowę obniżyć emisję zanieczyszczeń związaną z produkcją i recyklingiem papieru.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Podjęto decyzję o zaprzestaniu drukowania najbardziej prestiżowej encyklopedii świata - Encyclopedia Brtitannica. Wydanie z 2010 roku było ostatnim wydaniem na papierze.
Encyklopedia uznawana za jedno z największych osiągnięć szkockiego oświecenia ukazała się po raz pierwszy w Edynburgu w 1768 roku. Z czasem kolejne aktualizacje publikowano co dwa lata.
Teraz encyklopedia będzie dostępna wyłącznie w wersji cyfrowej.
Na decyzję o zaprzestaniu druku wpłynęły koszty i rozwój internetu. Licząca 32 tomy encyklopedia kosztuje 1400 dolarów. Za roczny dostęp do jej online’owej wersji trzeba zapłacić około 70 USD. Nic zatem dziwnego, że coraz mniej osób kupowało edycję papierową.
Wydawcy Encyclopedia Britannica są dobrze zaznajomieni z technologiami cyfrowymi. Zaczęli je wykorzystywać w drukarni już w latach 70. ubiegłego wieku. Pierwsza elektroniczna wersja encyklopedii przeznaczona dla użytkowników została przygotowana w 1981 roku na potrzeby subskrybentów LexisNexis. Online’owa wersja ukazuje się od 1994 roku.
Początkowo encyklopedia była wydawana w Wielkiej Brytanii, a każde kolejne wydanie było poświęcone obecnemu władcy. W tamtych czasach encyklopedia była specjalistycznym wydawnictwem. Jej 9. wydanie, ukazujące się w latach 1827-1901, było pod koniec XIX wieku najbardziej specjalistycznym z wydań. W tym czasie po raz pierwszy redaktorem naczelnym encyklopedii został Anglik. Doradcami ds. naukowych byli m.in. James Clerk Maxwell i Thomas Huxley. Jednak pod koniec XIX wieku encyklopedia stała się przestarzała i przeżywała kłopoty finansowe.
Kontrolę nad encyklopedią przejęli Amerykanie, którzy wprowadzili marketing bezpośredni i sprzedaż door-to-door. Stopniowo upraszczano i skracano artykuły, by encyklopedia nadawała się na rynek masowy. Dziesiąta edycja encyklopedii (pierwsza pod zarządem Amerykanów) była 9-tomowym suplementem do edycji 9. Kolejne wydania były już pełnymi, nowymi pracami. Z czasem kolejny wydawca encyklopedii wprowadził zasadę aktualizacji haseł. Wcześniej hasła aktualizowano tylko z edycji na edycję, co powodowało, że pozostawały one niezmienione nawet przez 25 lat. Teraz zmieniano je co dwa lata.
Britannica od samego początku była dedykowana rządzącemu władcy Wielkiej Brytanii. Od 1901 roku, po sprzedaży jej Amerykanom, do dedykacji dodano prezydentów USA. Co ciekawe, gdy zmienił się rozkład sił pomiędzy USA a Wielką Brytanią, zmieniono też kolejność dedykacji. I tak edycja 11. była dedykowana „Jego Wysokości George’owi V, królowi Wielkiej Brytanii, Irlandii, brytyjskich terytoriów zamorskich, cesarzowi Indii oraz Williamowi Howardowi Taftowi, prezydentowi Stanów Zjednoczonych Ameryki“. Natomiast ostatnia 15. edycja papierowej Britanniki dedykowana jest „Barackowi Obamie, prezydentowi Stanów Zjedoczonych Ameryki i Jej Wysokości Królowej Elżbiecie II“.
Dzięki swojej jakości encyklopedia już od trzeciego wydania cieszyła się olbrzymim poważaniem. Dzięki niej powstała pierwsza encyklopedia wydawana w USA. Dzieło znane jako Dobson’s Encylopaedia było w dużej mierze nielegalną kopią haseł z 3. wydania Britanniki.
O poważaniu, jakim cieszyła się encyklopedia może świadczyć fakt, że niektórzy poświęcali lata na przeczytanie jej od deski do deski. Jedną z takich osób był szach Persji Fat’h Ali, który przeczytał całą otrzymaną w prezencie 3. edycję, a następnie do swoich tytułów dodał kolejny: „Najpotężniejszy Władca i Mistrz Encyclopedia Britannica“.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wynikiem współpracy uczonych z Purdue University, University of New South Wales i University of Melbourne jest najmniejszy tranzystor na świecie. Urządzenie zbudowane jest z pojedynczego atomu fosforu. Tranzystor nie tyle udoskonali współczesną technologię, co pozwoli na zbudowanie zupełnie nowych urządzeń.
To piękny przykład kontrolowania materii w skali atomowej i zbudowania dzięki temu urządzenia. Pięćdziesiąt lat temu gdy powstał pierwszy tranzystor nikt nie mógł przewidzieć, jaką rolę odegrają komputery. Teraz przeszliśmy do skali atomowej i rozwijamy nowy paradygmat, który pozwoli na zaprzęgnięcie praw mechaniki kwantowej do dokonania podobnego jak wówczas technologicznego przełomu - mówi Michelle Simmons z University of New South Wales, która kierowała pracami zespołu badawczego.
Niedawno ta sama grupa uczonych połączyła atomy fosforu i krzem w taki sposób, że powstał nanokabel o szerokości zaledwie czterech atomów, który przewodził prąd równie dobrze, jak miedź.
Gerhard Klimeck, który stał na czele grupy uczonych z Purdue prowadzących symulacje działania nowego tranzystora stwierdził, że jest to najmniejszy podzespół elektroniczny. Według mnie osiągnęliśmy granice działania Prawa Moore’a. Podzespołu nie można już zmniejszyć - powiedział.
Prawo Moore’a stwierdza, że liczba tranzystorów w procesorze zwiększa się dwukrotnie w ciągu 18 miesięcy. Najnowsze układy Intela wykorzystują 2,3 miliarda tranzystorów, które znajdują się w odległości 32 nanometrów od siebie. Atom fosforu ma średnicę 0,1 nanometra. Minie jeszcze wiele lat zanim powstaną procesory budowane w takiej skali. Tym bardziej, że tranzystor zbudowany z pojedynczego atomu ma bardzo poważną wadę - działa tylko w temperaturze -196 stopni Celsjusza. Atom znajduje się w studni czy też kanale. Żeby działał jak tranzystor konieczne jest, by elektrony pozostały w tym kanale. Wraz ze wzrostem temperatury elektrony stają się bardziej ruchliwe i wychodzą poza kanał - wyjaśnia Klimeck. Jeśli ktoś opracuje technikę pozwalającą na utrzymanie elektronów w wyznaczonym obszarze, będzie można zbudować komputer działający w temperaturze pokojowej. To podstawowy warunek praktycznego wykorzystania tej technologii - dodaje.
Pojedyncze atomy działające jak tranzystory uzyskiwano już wcześniej, jednak teraz po raz pierwszy udało się ściśle kontrolować ich budowę w skali atomowej. Unikatową rzeczą, jaką osiągnęliśmy, jest precyzyjne umieszczenie pojedynczego atomu tam, gdzie chcieliśmy - powiedział Martin Fuechsle z University of New South Wales.
Niektórzy naukowcy przypuszczają, że jeśli uda się kontrolować elektrony w kanale, to będzie można w ten sposób kontrolować kubity, zatem powstanie komputer kwantowy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Uczeni z University of Manchester wpadli na pomysł, który przybliża moment praktycznego wykorzystania grafenu do budowy komputerów. Grafen jest bardzo obiecującym materiałem, ale sprawia on spory kłopot, gdy... przewodzi elektrony zbyt dobrze. To powoduje, że dochodzi do olbrzymich wycieków prądu z grafenowych urządzeń.
Co prawda specjaliści zaprezentowali już pojedyncze grafenowe tranzystory, które pracują z częstotliwością nawet do 300 GHz, ale wycieki prądu powodują, że tranzystory takie nie mogą być zbyt gęsto upakowane. Natychmiast uległyby bowiem stopieniu.
Naukowcy z Manchesteru zaproponowali interesujące rozwiązanie problemu. Ich zdaniem należy stworzyć grafenową diodę tunelującą. W diodzie takiej elektrony tunelują się pomiędzy metalicznymi warstwami za pośrednictwem rozdzielającego je dielektryka.
Doktor Leonid Ponomarenko, który stał na czele zespołu badawczego, mówi: Stworzyliśmy projekt nowej grafenowej elektroniki. Nasze tranzystory pracują dobrze. Myślę, że można je jeszcze udoskonalić, zminiaturyzować i przystosować do pracy z zegarami taktowanymi z częstotliwościami subterahercowymi.
Nowe podejście zakłada połączenie warstw grafenu, azotkuboru i disiarczku molidenu. Tranzystory układa się warstwa po warstwie.
Profesor Geim, jeden z wynalazców grafenu, mówi, że projekt takiego tranzystora to bardzo ważne wydarzenie, ale jeszcze ważniejsze jest prawdopodobnie wykazanie, iż można w skali atomowej układać warstwy. Drugi wynalazca grafenu, profesor Novoselov dodaje, iż tranzystor tunelowy to jeden z niewyczerpanej gamy urządzeń, które mogą powstać za pomocą układania warstwami.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.