Смогут ли компьютеры изменять свою разводку?

Ученые из Северо-Западного Университета (штат Иллинойс) разработали новый наноматериал, который может «направлять» электрический ток. Разработка обещает привести к компьютеру, который будет способен реконфигурировать свою внутреннюю разводку и становиться при необходимости полностью другим устройством.

Команда создала реконфигурируемые электронные материалы, которые могут перестраивать себя, чтобы удовлетворять различным вычислительным требованиям в разное время.

«Наша новая технология позволяет управлять направлением тока через объемный непрерывный материал, - сказал Бартош Гржибовски (Bartosz A. Grzybowski), возглавляющий исследование. – Подобно перенаправлению рек, потоки электронов могут быть направлены по разным направлениям через блок материала – даже несколько потоков в противоположных направлениях одновременно».

Представленный материал совмещает разные аспекты кремниевой и полимерной электроники, что создает новый класс электроматериалов: наночастичную электронику.

«Кроме функции трехмерного моста между существующими технологиями, обратимая природа нового материала могла бы позволить компьютерам перенаправлять и адаптировать свои цепи к требуемым в данный момент», - заметил автор разработки аспирант Дэвид Уокер (David A. Walker).

Вообразите одно устройство, которое реконфигурирует себя в сопротивление, выпрямитель, диод или транзистор по сигналу от компьютера. Такая многомерная схематика могла бы реконфигурироваться в новые электронные цепи с помощью различной последовательности входных электрических импульсов.

Гибридный материал состоит из электропроводных частиц, каждая шириной 5 нм, покрытых специальным положительно заряженным составом. Частицы окружены «морем» отрицательно заряженных ионов, которые уравновешивают положительный заряд частиц. При приложении напряжения отрицательные ионы могут быть перемещены и реконфигурированы, но относительно большие частицы с положительным зарядом остаются при этом неподвижными. Перемещая это море ионов по материалу, можно создать области с низкой и высокой проводимостью, которые можно изменять. В результате создаются пути, которые позволяют электронам течь через материал. Старые пути могут уничтожаться и создаваться новые. Более сложные электронные компоненты, такие как диоды и транзисторы, могут создаваться с помощью разных типов наночастиц.

               

Море отрицательных ионов (синие) может реконфигурироваться относительно положительных наночастиц (красные)