ماساتشوستس : معالج حاسوبي متطور من الأنابيب النانوية الكربونية، بعد سنوات من مواجهة العديد من تحديات التصميم والتصنيع، قام باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ببناء معالج عصري من ترانزستورات الأنابيب النانوية الكربونية، والتي يُنظر إليها على نطاق واسع كبديل أسرع وأكثر صداقة للبيئة من المعالجات التقليدية المصنوعة من السيليكون.
يمكن بناء المعالج microprocessor باستخدام عمليات تصنيع رقائق السيليكون التقليدية، مما يمثل خطوة رئيسية نحو جعل المعالجات الدقيقة للأنابيب النانوية الكربونية عملية أكثر وقابلية للتنفيذ.
ترانزستورات السيليكون
مكونات المعالج الدقيق الوحيدة حاليا ماساتشوستس والتي تحول بين 1 و 0 بت لتنفيذ الحسابات، حملت صناعة الكمبيوتر لعدة عقود. وكما تنبأ قانون مور، تمكنت الصناعة من تصغير حجم الترانزيستور للنصف وحشد المزيد من الترانزستورات على الرقائق كل عامين للمساعدة في تنفيذ عمليات حسابية متزايدة التعقيد. وهذا بالطبع ما مكنا من أن نحول الحاسوب الضخم إلى هاتف ذكي كالذي تحمله بيدك اليوم. لكن الخبراء يتوقعون أنه خلال وقت قصير ستتوقف فيه ترانزستورات السيليكون عن التقلص، وتصبح كفاءتها أقل بشكل كبير.
أصبح صنع الترانزستورات ذات التأثير النانوي الكربوني (CNFET) هدفًا رئيسيًا لإنشاء أجهزة كمبيوتر من الجيل التالي. تشير الأبحاث إلى أن CNFETs لها خصائص تعد بأكثر من 10 أضعاف كفاءة الطاقة وسرعات أكبر بكثير مقارنة بالسليكون. لكن المشكلة أنه عندما يتم تصنيع هذا النوع من الترانزيستورات على نطاق واسع وبأعداد هائلة، غالبا ما تأتي الترانزستورات مع العديد من العيوب التي تؤثر على الأداء، لذلك لا تزال CNFET غير عملية للصناعة.
ابتكر باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقنيات جديدة للحد من العيوب بشكل كبير وتمكين التحكم الوظيفي الكامل في تصنيع CNFETs، وذلك باستخدام عمليات في الغرف النظيفة التي تصنع بها رقائق السيليكون التقليدية. لقد تم بالفعل إنتاج معالج 16 بت من أكثر من 14000 CNFETs يقوم بنفس المهام التي يؤديها المعالجات التجارية العادية والمصنوعة من السيليكون.
هناك حدود للسيلكون
إذا أردنا الاستمرار في تحقيق تطورات مربحة في مجال الحواسيب، فإن الأنابيب النانوية الكربونية تمثل واحدة من أكثر الطرق الواعدة للتغلب على هذه الحدود. وهذه هي، إلى حد بعيد، الشريحة الأكثر تقدمًا المصنوعة من أي تكنولوجيا نانوية ناشئة تعد بإنتاج حواسيب عالية الأداء وفعالة في استخدام الطاقة.
لا تزال الأبحاث مستمرة لتطوير تلك التكنولوجيا والتغلب على كافة العقبات والمتوقع أن يحدث قريبًا إنتاج معالج حاسوبي تجاري مصنوع من الكاربون نانو تيوب.
اقرأ أيضاً
جهاز يحول ثاني أكسيد الكربون المسبب للتغير المناخي إلى وقود سائل
دواء مشهور لعلاج الكحة يظهر كفاءة في علاج الشلل الرعاش أو الباركنسون
