Főoldal

"Mérnököt a mérnöktől"

A Schönherz Bázis összeköti az állást kereső és állást kínáló mérnököket.

CV küldés

Küldj önéletrajzot! Gyorsan, egyszerűen.
Megjegyzésbe írd be a pozíció nevét.
CV küldés

Iratkozz fel hírlevelünkre!

Hírek

A nanofolyadékos számítástechnika a technológia következő nagy durranása?
A nanofolyadékos számítástechnika a technológia következő nagy durranása?

Simán lehetséges, ha a National Institute of Standards and Technology (NIST) kutatóinak van bármi köze hozzá. A sóoldatban úszó ionok grafénba zárását szimulálva a csapat megmutatta, hogyan lehet véghez vinni a számítási folyamatokat. És magabiztosan állítják, hogy ez a metódus felhasználható lehet például energiatárolási, vízszűrési vagy szenzortechnológiai folyamatokban.

A tudósok már régóta gondolkoznak folyadék felhasználásán a számítástechnikai folyamatokhoz, és már sok különféle megoldást felvetettek. De ez a különleges megközelítés előnyösebb, mert nagyon kevés anyagra lenne szükség a működéséhez, és a lágy komponensei könnyedén ki tudnak alakítani egyedi formákat. A NIST csapat megközelítése emellett sokkal egyszerűbb az azt megelőző javaslatoknál.

„A korábbi tervek sokkal bonyolultabbak voltak ennél” mondja az egyik NIST elméleti szakember, Alex Smolyanitsky. „Amit ez az ion-csapdás megközelítés elér, az a konceptuális egyszerűség. Emellett ugyanaz a konkrét eszköz tranzisztorként és memóriaeszközként is tud működni – összesen annyit kell tenni, hogy megcseréljük a bemenetet és a kimenetet. Ez a funkció közvetlenül az ionok csapdába ejtéséből fakad.”

A NIST csapat által létrehozott szimuláció egy rendkívül kicsi, 5.5x6.4 nanométeres grafénlap használatára összpontosít minimum egy kis lyukkal, melyet oxigénatomokkal töltenek ki. A szimulációkban a grafént alámerítették kálium-klorid és víz elegyébe. Következményképp a grafén pórusai csapdába ejtették a pozitív töltésű káliumionokat. 

A kutatók arra jutottak, hogy minden pórusba egy káliumiont zárva meg tudták akadályozni, hogy a plusz szabadon lévő ionok áthatoljanak a grafénen. Emellett azt is megfigyelték, hogy ez a csapdába ejtési folyamat szabályozható különböző feszültségszinteket alkalmazva a membránban, és így logikai műveleteket lehet létrehozni nullák és egyesek felhasználásával.

A pórusokban csapdába esett ionok egyfajta elektromos akadályt képeznek a membrán körül, ahogy ez a videóban is látható. Ha ehhez nagyon közel van, akkor az elektromos mező ad az ionnak 30 millivolt (mV) körüli energiatöbbletet, ami pont elég arra, hogy átjusson. A membrán hatékonyan kikapcsol bármilyen áthatolást, amikor 150 mV-nál kisebb feszültséget vezetünk bele. De amikor 300 mV vagy több feszültséget alkalmazunk, akkor az áthatolás megint lehetségessé válik. Minél inkább nő az alkalmazott feszültség, annál valószínűbb, hogy elveszítjük a csapdába esett ionokat a gyengülő elektromos rétegnek köszönhetően.

A NIST szimulációk azt is felfedték, hogy az ionok csapdába ejtése is függ a grafénen átvezetett feszültség mértékétől. Amikor a só koncentrációja alacsony, a membrán vezetőképessége egybevág azzal, amikor kevés ion van lekötve. Hasonlóan, amikor a só koncentrációja magas, akkor a vezetőképesség ahhoz hasonlít, mint amikor sok a bezárt ion. Ha alacsony feszültséget (0-val jelölve) alkalmazunk a megfelelő sókoncentrációval párosítva, akkor a membrán pórusai megtelnek az ionokkal, és majdnem szigetelővé válik. Amikor pedig magas feszültséget (1-gyel jelölve) vezetünk rá, akkor kevesebb ion esik csapdába, és a membrán igen jó vezetővé válik.

Még a legkisebb különbség az alkalmazott feszültségben is meglehetősen nagy változást eredményez a membrán töltésében vagy áramerősségében. Ez pedig arra enged következtetni, hogy érzékeny kapcsolásokat is meg lehetne vele valósítani. Ennek eredményeképp létrejöhetne egy hely, ahol információt tudunk tárolni, illetve segíthetne a tranzisztoroknak is a komplex logikai műveletek végrehajtásában a nanofolyadékos számítástechnika világában.


(Forrás)


***

Ha Te is kreatív, kihívásokkal teli mérnök állást keresel minõségi munkáltatónál, jó helyen jársz, mert a Schönherz Bázis épp azért jött létre, hogy Neked segítsen.
Gyere, nézz szét aktuális állásaink között!