Electron microscope animation: Carbon nanotubes pulled into thread
Onderzoekers aan de Universiteit van Wisconsin-Madison hebben misschien net de grootste ontwikkeling in de nanotechnologie ontgrendeld in meer dan twee decennia, en natuurlijk zal dit uw smartphone beïnvloeden.
Onderzoekers ontdekten in een recente test dat het nieuwste model van koolstofnanobuis-transistors een stroom van 1,9 keer hoger was dan traditionele siliciumtransistors. Op het maximale potentieel kunnen de nanobuis-transistors tot vijf keer beter presteren dan siliciumtransistors.
"Deze doorbraak in de transistorprestaties van koolstof nanobuisjes is een kritische stap in de richting van het benutten van koolstofnanobuisjes in logica, snelle communicatie en andere technologieën voor halfgeleiderelektronica," zei hoofdonderzoeker Dr. Michael Arnold in een persbericht.
Wacht, maar wat zijn koolstofnanobuisjes? Eenvoudig, het zijn cilinders die volledig zijn gemaakt van koolstofatomen. Ze hebben de hoogste sterkte / gewichtsverhouding van elk bekend materiaal dat, in combinatie met hun flexibele en veerachtige structuur, hen een begeerd alternatief maakt voor het silicium dat in de meeste computertransistors wordt gebruikt. De kleine structuren werden voor het eerst ontdekt in 1991 en bevatten een stoot, met een ounce-voor-ounce sterkte die 117 keer sterker is dan staal.
Terwijl ze grotendeels worden besproken in termen van commercieel potentieel, hebben onderzoekers van NASA geëxperimenteerd met het gebruik van koolstofnanobuizen om vliegtuigen met lichtere ruimtevaart te bouwen en onderzoekers rapporteren ook potentieel in militair en industrieel gebruik. Uit ander onderzoek is gebleken dat schermen op basis van koolstof nanobuizen bijna 100 keer resistenter zijn dan ITO (indium tin oxide) aanraakschermen.
In 2014 meldde IBM dat ze CNT-chips aan het ontwikkelen waren die in 2020 klaar zouden zijn voor commercieel gebruik. Wilfried Haensch, die IBM-nanobuisonderzoek leidt, meldde destijds dat het bedrijf nog steeds moeite had om uit te vinden hoe het oxide moest worden gekrompen van de batterij zonder dat de batterij lekt.
Er is geen discussie dat transistors met koolstofnanobuisjes in theorie veel sneller zijn dan siliciumtransistors, maar tot voor kort bood het verwijderen van de onzuiverheden daarin ook een uitdaging voor onderzoekers. Wanneer koolstofnanobuizen worden gekweekt, ontwikkelt slechts twee derde zich tot de halfgeleidende variëteit die nodig is voor transistors. Het laboratorium van Arnold was in staat om omstandigheden te creëren waarbij bijna 99,9 procent van de buizen halfgeleidend was.
Verbeteringen in de koolstof nanobuis technologie zijn in de afgelopen paar jaar snel geweest, maar uitdagingen over hoe de technologie daadwerkelijk kan worden gebruikt, blijven bestaan.
"Er is nog meer te ontdekken", vertelt Arnold omgekeerde. "We hebben nu transistors gemaakt die meer geleidend zijn dan siliciumovergangen, maar een van de volgende stappen is het een meer uniform proces maken. Hoe productief het kanaal van elke transistor is, kan variëren tussen transistors."
Tot dusverre hebben ze de verbeterde transistors alleen getest op een "inch-per-inch-schaal", nauwelijks genoeg om te bepalen of ze klaar zijn voor gebruik in een CPU die 100s transistors kan laten werken.
Vertelt Arnold omgekeerde dat 2020 "een zeer agressieve tijdlijn" kan zijn voor een volwaardige nanobuiscomputer, maar dat het gebruik van de technologie op een kleinere schaal een directer effect zou kunnen hebben.
Omdat nanobuizen zo flexibel zijn, bieden ze ook een veelbelovend alternatief voor silicium voor de toekomst van draagbare elektronica.
"Een andere veelbelovende toepassing is het maken van zeer snelle radiofrequentieversterkers voor mobiele communicatie en draadloze communicatie", zegt Arnold, wiens laboratorium zich daarna gaat toeleggen op het gebruik van koolstofnanobuisjes in communicatietechnologie.
Carbon-nanobuizen-transistors kunnen worden gebruikt om ofwel dezelfde hoeveelheid bandbreedte aan te bieden bij een lager vermogen of een hogere bandbreedte voor dezelfde hoeveelheid vermogen.
Malaria-snuivende honden kunnen de sleutel zijn tot vroege, levensreddende detectie
Tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Society of Tropical Medicine and Hygiene in New Orleans, Louisiana, presenteerde een team van onderzoekers nieuw proof-of-concept onderzoek dat de medisch-detecterende kracht van honden demonstreerde. Hoektanden kunnen worden opgeleid om mensen te identificeren die met malaria zijn geïnfecteerd.
Joker's wenkbrauwen zijn de sleutel tot zijn 'suïcideplaatsen' prestaties
Ongeacht wat er op kritisch niveau over Suicide Squad wordt gedacht, we zijn het er allemaal over eens dat Jared Letos Joker op het eerste niveau griezelig is. Waarom is dat? Is het alleen maar dat de man de volledige methode heeft gebruikt en zijn griezeligheid heeft omarmd door geen acht te slaan op redelijke en respectvolle grenzen? Heeft de vent het donkerste punt aangeboord ...
Noten zouden de sleutel kunnen zijn tot spermacrisis, suggereert internationale notenraadsstudie
Wetenschappers die worden gefinancierd door de International Nut en Dried Food Council laten in een nieuw onderzoek zien dat het eten van noten de gezondheid van het sperma bevordert. De studie was geworteld in enig bewijs dat het eten van noten een bijdrage kon leveren aan de spermakwaliteit omdat ze vol zitten met omega-3, antioxidanten, carnitines en folaat.