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Computer più veloci con nanotubi di carbonio

Usando nanotubi di carbonio è possibile creare dispositivi che velocizzano l'elaborazione dei dati, combinando i segnali elettrici con la luce.

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Molti esperti sostengono che la velocità di elaborazione di un computer possa essere incrementata sostituendo le connessioni in rame con dispositivi opto-elettronici. In realtà, due ricercatori della Northeastern University di Boston hanno scoperto che anche i calcoli possono essere effettuati più velocemente grazie alla luce. Il fisico Swastik Kar e l’ingegnere meccanico Yung Joon Jung hanno dimostrato le loro teorie, depositando nanotubi di carbonio su un wafer di silicio.

Ogni secondo, un computer deve effettuare miliardi di passi computazionali per generare anche l’outpuut più semplice. I due scienziati affermano che si possa migliorare l’efficienza, risparmiando preziosi nanosecondi, usando sottili strati di grafene arrotolati in forma cilindrica, i nanotubi di carbonio appunto. La giunzione tra questi ultimi e il silicio è altamente sensibile alla luce. Quando colpita da un raggio laser, viene generata una corrente maggiore di quella che si ottiene accoppiando silicio e metallo, come in un tradizionale fotodiodo. La ricerca apre dunque le porte alla creazione di circuiti logici che possono elaborare le informazioni usando segnali elettrici e ottici.

«Quello che abbiamo fatto è realizzare un piccolo dispositivo, in cui un input può essere una tensione e un altro input può essere la luce», ha dichiarato il professor Kar.

Il lavoro pubblicato sulla rivista Nature Pho­tonics descrive tre device. Il primo è un gate AND che fornisce il risultato solo se sono presenti entrambi gli input (elettrico e ottico). Il secondo, invece, è un gate OR che genera un’uscita quando sono presenti o l’input elettrico o l’input ottico. Questa configurazione permette di convertire un segnale digitale in un segnale analogico, ad esempio un MP3 in musica reale. Il terzo dispositivo, infine, è formato da 250.000 micro device assemblati in una superficie di 1 centimetro quadrato.

I ricercatori non hanno specificato la velocità di elaborazione, ma la tecnologia è compatibile con gli attuali processi produttivi CMOS, quindi facilmente riproducibile e scalabile.

Fonte: IEEE Spectrum • Immagine: Carbon nanotube, via Shutterstock • Notizie su: