Экспериментальные микросхемы на основе нанопроволок способны хранить в 50 раз больше информации, чем самые современные кремниевые аналоги. Все яснее становится: молекулярные переключатели и нанопроволока со временем заменят традиционные материалы в компьютерах.
Память переключателей: Нетрадиционное будущее компьютеров
Элемент памяти на основе молекулярных переключателей и нанопроволок; для сравнения размера в кадр помещены и белые кровяные клетки (выделены зеленым цветом)
Редакция ПМ

Ученые уже неоднократно создавали запоминающие устройства на основе молекулярных переключателей, однако более все эти схемы обеспечивали хранение не более нескольких тысяч бит данных. А вот в Калифорнийском технологическом институте и местном университете в Лос-Анджелесе удалось создать запоминающее устройство, состоящее из 160 тыс. запоминающих элементов.

Одна такая молекулярная микросхема вмещает всего 20 Кбайт, однако технология в целом обеспечивает гораздо более плотную упаковку информации, чем существующие на сегодня решения. К примеру, в среднем микросхемы образца 2006 г. содержали 1,79 Гбит/см2, новое же устройство обеспечивает хранение 100 Гбит/см2. По прогнозам, традиционные кремниевые микросхемы достигнут такого уровня разве что только после 2020 года — если к тому времени они будут кому-то нужны.

В новых микросхемах слои молекул располагаются между слоями основы из взаимно перпендикулярных нанопроволок. В местах пересечения нанопроволок формируется сигнал, который молекулярные переключатели способны записывать или считывать.

Сами переключатели — молекулы ротаксана — по форме напоминают гантели и содержат кольца атомов, способные принимать одно из двух положений, в зависимости от приложенного напряжения. Кроме того, один конец молекулы гидрофобен, а другой — гидрофилен, что позволило разработчикам расположить их на микросхеме строго упорядоченным слоем толщиной в одну молекулу.

Конечно, до того, как новые микросхемы можно будет использовать на практике, предстоит еще огромная работа. По разным причинам 75% элементов в тестах вообще не функционировали, а те, что работали, были способны переключиться всего несколько раз. Однако эксперты считают, что в любом случае эта разработка является важным шагом на пути к созданию эффективных молекулярных микросхем. Конечно, на настоящий момент молекулы и нанопроволка по технологичности не могут составить конкуренции кремнию, однако возможности получения с их помощью высокой плотности информации впечатляют.

Читайте также: «Транзистор из шпината».

«Коммерческая биотехнология»

Интересно как устроен ядерный реактор и могут ли роботы построить дом?
Все о новых технологиях и изобретениях!
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.