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I chip dei computer si costuiranno da soli

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realizzazione chip

Sembra un sogno eppure non è così. Tale notizia farà probabilmente rallegrare i dirigenti delle aziende che producono integrati se intenzionati ad un taglio del personale in fabbrica: pare infatti che in una realtà non troppo remota, i circuiti dei PC potranno auto-costruirsi senza l'ausilio dell'uomo.

Il sito della famosissima rivista Nature ci informa che un team di fisici europei ha sviluppato un circuito integrato che può costruirsi da solo. Il lavoro, apparso questa settimana sulla rivista Nature1, è un importante passo verso un allettante obiettivo finale: costruire PC di tipo "self-assembling".

Ad oggi i chip dei computer sono realizzati da modelli di incisione su wafer costituiti da materiali semiconduttori, utilizzando una combinazione di luce e reagenti chimici fotosensibili. Ma tale tecnica sta divenendo sempre più obsoleta e "al limite", parlando di una maggiore potenza racchiusa in un singolo chip. Inoltre, il raggiungimento di processi produttivi sempre inferiori, complica ulteriormente le cose. Per questi motivi, gli scienziati stanno progettando metodi alternativi per la costruzione di chip ancora più infimi (ovviamente ci si riferisce alle misure, non alle performance!).

chip

A tale progetto ha preso parte Dago de Leeuw, un ricercatore presso Philips Research Laboratories in Eindhoven (Netherlands). Leeuw riporta come esempio il DNA: il nostro codice genetico, infatti, fornisce un set di istruzioni ben definite che può essere utilizzato per comandare le molecole di un intero essere umano. I ricercatori vogliono fare altrettanto, ovvero creare un set simile di istruzioni in grado di organizzare interi circuiti integrati complessi.

Non si tratta certamente di un lavoro facile. Per far sì che un circuito si auto costruisca, infatti, i fisici dovranno fare in modo che gli isolanti, gli elettrodi conduttivi e i transistor a semiconduttore si colleghino fra loro automaticamente; qualcosa simile ad una lunga strada.

Non pensiamo a qualcosa di irrealizzabile: il team di Leeuw ha fatto un importante passo avanti in tal senso. Prendendo una lunga molecola organica con elettroni mobili, chiamata quinquethiophene, essa si comporta come un semiconduttore che, legataad una lunga catena di carbonio con un gruppo di silicio alla fine, crea un legame.

chip

I ricercatori sono passati ad adattare una circuit board con elettrodi prestampati alle nuove molecole da loro considerate nell'esperimento. Le molecole si sono agganciate ad uno strato isolante tra gli elettrodi, formando ponti da un elettrodo all'altro. Ne servono miliardi per realizzare tale connessione, ma sono abbastanza compatti da garantire un flusso di corrente. Le molecole diverse sono come piccoli mattoni, e secondo i ricercatori funzionano molto meglio delle aspettative.

Il team ha usato una particolare tecnica per costruire un circuito semplice che genera un codice basato su un voltaggio fornito in input. Sebbene il sistema dipenda dagli elettrodi prestampati per funzionare come un modello, il circuito è al 100% "autoassemblante".

La nuova tecnica è un risultato impressionante, ma necessita ancora di ulteriori miglioramenti. La nanotecnologia, unita al self-assembling, rappresenta certamente una prospettiva incoraggiante oltre che affascinante, ma l'unico problema ancora da risolvere è la carenza di alte prestazioni. La mobilità degli elettroni attraverso il circuito, infatti, significa che i transistor sarebbero adatti unicamente a computer lenti. Tuttavia, migliorando le caratteristiche delle molecole e ottimizzando la tecnica, potrebbero essere raggiunte le performance delle tecnologie esistenti.

Gli impieghi di questi rivoluzionari circuiti potrebbero essere molteplici. Si spera però che tale metodo sia raffinato e la ricerca per la sua ottimizzazione portata avanti da fisici e ricercatori.

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