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Flüssige Nanotransistoren für Supercomputer

29.03.2013

Der Vorteil von Flüssig-Nanotransistoren besteht darin, dass sie bei fehlendem Treiberstrom „an“ oder „aus“ bleiben. Auf ihrer Grundlage ist es in Zukunft möglich, leistungsstarke und effiziente Computergeräte zu erstellen. Wissenschaftler des IBM Almaden Research Lab in San Jose, Kalifornien, haben eine neue experimentelle Methode zum Speichern von Informationen in flüssigen Nanotransistoren vorgestellt, berichtet Technology Review.

Die Forscher demonstrierten ein Material, das aus Nanokanälen besteht, die mit einem Elektrolyten gefüllt sind. Wird an ein solches Material elektrischer Strom angelegt, bildet sich darin eine Ionenschicht, die die Leitfähigkeitseigenschaften der Materialien verändert. Dieser Vorgang ist reversibel. Durch Anlegen von Elektrizität an ein bestimmtes Material kann es von einem leitenden in einen nichtleitenden Zustand und umgekehrt geschaltet werden, wodurch eine Eins oder eine Null geschrieben wird.

Flüssige Nanotransistoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine ständige Stromversorgung benötigen, um ihren aktuellen Zustand beizubehalten, erklärte Stuart Parkin, IBM Research Fellow, einer der Projektteilnehmer, der an einem anderen IBM-Projekt – der Entwicklung von „Speichern“ – beteiligt ist ein Laufband“.

„Im Gegensatz zu den heutigen Transistoren kann das neue Material dauerhaft ein- oder ausgeschaltet werden, ohne dass der Zustand beibehalten werden muss“, sagte er und fügte hinzu, dass diese Eigenschaft im Laufe der Zeit zu neuen, effizienteren Logikbausteinen und Computerspeichern führen könnte. Von Wissenschaftlern entwickelte flüssige Nanotransistoren ermöglichen den Bau elektronischer Schaltungen, die umprogrammiert werden können. Dies eröffne mehr Möglichkeiten als heutige Prozessoren, bei denen die Konfiguration der elektrischen Kanäle nicht geändert werden könne, sagte Parkin.

Das Problem ist, dass der Übergang von flüssigen Nanotransistoren von einem Zustand in einen anderen langsam ist – ein oder zwei Größenordnungen langsamer im Vergleich zur Geschwindigkeit moderner Mikroschaltkreise. Eine Reduzierung der Größe der Transistoren und eine engere Anordnung könnte das Problem lösen, sagte Parkin. Mit ihrer Hilfe lassen sich letztlich leistungsfähige Rechengeräte mit geringerem Energieverbrauch herstellen, glaubt der Wissenschaftler. Laut Parkins Kollegen muss die neue Technologie noch gut genug untersucht werden, um festzustellen, ob sie zur Entwicklung der Mikroelektronikindustrie beitragen kann.

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Das Prinzip des Systems ist denkbar einfach. Der Lautsprecher sendet einen Ton aus, dieser Ton wird von den umgebenden Objekten reflektiert und von den Mikrofonen aufgenommen. Die Schallgeschwindigkeit ist konstant. Das bedeutet, dass aus der Zeit, in der das Mikrofon die reflektierte Schallwelle aufnimmt, durch einfache mathematische Berechnungen die Entfernung zu dem Objekt bestimmt werden kann, von dem der Schall reflektiert wurde. Mit vier Mikrofonen, die Ihnen zur Verfügung stehen, können Sie eine detaillierte XNUMXD-Karte der Umgebung der Drohne erstellen. Und das alles – ohne eine einzige Kamera. Darüber hinaus kann die Technologie nicht nur in der Luft funktionieren. Es kann effektiv auf Land- oder Wassergeräten eingesetzt werden.

Natürlich ist die Entwicklung noch nicht perfekt. Derzeit soll die Drohne während der Schallabtastung auf der Stelle schweben, aber in Zukunft planen die Entwickler, das System aufzurüsten, indem sie dem Bordcomputer der Drohne beibringen, Berechnungen in Bewegung durchzuführen.

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