Wetenschap

Nanocomputer stapje dichterbij

Delfts onderzoek naar logische schakelingen met koolstof nanobuisjes prijkt volgende week op de omslag van Science. De onderzoeksgroep van prof.dr. Cees Dekker heeft een chip met verschillende type logische schakelingen gemaakt op basis van een aantal koolstof nanobuisjes.

De groep bouwde onder andere een inverter, een schakeling die een logische 0 in een logische 1 kan veranderen en een NOR-schakelaar, waarbij twee buisjes parallel staan en alleen een 1 wordt doorgeven als aan beide buisjes een nul wordt aangeboden. Ook realiseerden de Delftse onderzoekers een geheugenelementje.

Hiermee komt de nano-elektronica, waarbij de onderdelen op een chip bestaan uit één of enkele moleculen, weer een stapje dichterbij. De koolstof nanobuisjes gedragen zich op kamertemperatuur hetzelfde als de huidige commerciële silicium transistoren, maar zijn veel kleiner.

De transistoren van nanobuisjes kunnen een signaal meer dan tien keer versterken. Dat is belangrijk omdat de uitkomst van de operatie, een 0 of een 1, weer als input dient voor een volgende logische schakeling. Daarnaast is het verschil in stroom tussen een 0 en een 1 heel groot, wat betekent dat de schakelingen weinig stroom trekken om een nul door te geven.

Voordat de Delftenaren een nanocomputer kunnnen bouwen, zijn er nog aardig wat horden te nemen. Zo is het bijvoorbeeld nu nog niet mogelijk om een nanobuisje precies op de gewenste plaats neer te leggen. Daarnaast maken de Delftse logische schakelingen nu nog alleen gebruik van p-type transistoren, terwijl voor een energiezuinige computer ook n-type transistoren nodig zijn.

De onderzoeksgroep van prof.dr. Cees Dekker heeft een chip met verschillende type logische schakelingen gemaakt op basis van een aantal koolstof nanobuisjes. De groep bouwde onder andere een inverter, een schakeling die een logische 0 in een logische 1 kan veranderen en een NOR-schakelaar, waarbij twee buisjes parallel staan en alleen een 1 wordt doorgeven als aan beide buisjes een nul wordt aangeboden. Ook realiseerden de Delftse onderzoekers een geheugenelementje.

Hiermee komt de nano-elektronica, waarbij de onderdelen op een chip bestaan uit één of enkele moleculen, weer een stapje dichterbij. De koolstof nanobuisjes gedragen zich op kamertemperatuur hetzelfde als de huidige commerciële silicium transistoren, maar zijn veel kleiner.

De transistoren van nanobuisjes kunnen een signaal meer dan tien keer versterken. Dat is belangrijk omdat de uitkomst van de operatie, een 0 of een 1, weer als input dient voor een volgende logische schakeling. Daarnaast is het verschil in stroom tussen een 0 en een 1 heel groot, wat betekent dat de schakelingen weinig stroom trekken om een nul door te geven.

Voordat de Delftenaren een nanocomputer kunnnen bouwen, zijn er nog aardig wat horden te nemen. Zo is het bijvoorbeeld nu nog niet mogelijk om een nanobuisje precies op de gewenste plaats neer te leggen. Daarnaast maken de Delftse logische schakelingen nu nog alleen gebruik van p-type transistoren, terwijl voor een energiezuinige computer ook n-type transistoren nodig zijn.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.