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Wie die Nanotechnologie die Art und Weise verändert, wie wir Computer entwerfen und bauen

Nanotechnologie ist keine Science-Fiction, sondern verändert die Art und Weise, wie wir rechnen.

Die Nanotechnologie im Computer wird immer wichtiger, da Computer weiterhin für immer kleinere Dimensionen optimiert werden.

Nanotechnologie ist speziell die Anwendung von "extrem kleinen Dingen" in der Technologie, die extrapoliert werden können, um eine beliebige Anzahl von Technologien abzudecken, die Teile mit einer Dicke von Nanometern verwenden.

Der gesamte Technologiesektor wird ständig durch die neuesten Trends und technologischen Erfindungen weiterentwickelt. Die Nanotechnologie verspricht, Computer schneller und leistungsfähiger zu machen und bei einem geringeren Gesamtvolumen reibungsloser zu funktionieren. Es ist ein vielversprechender Sektor im Computerbereich, aber zu verstehen, wie wichtig er istVon einer Rolle, die es spielt, sollten wir zunächst einen Schritt zurücktreten und uns ein besseres Bild davon machen, was Nanotechnologie überhaupt ist.

Was ist Nanotechnologie?

Die Ideen dahinter Nanotechnologie stammt ursprünglich aus Konzepten des Physikers Richard Feynman. Während seines Vortrags am California Institute of Technology im Jahr 1959 begann er, Prozesse zu beschreiben, die es Wissenschaftlern und Ingenieuren ermöglichen würden, einzelne Atome und Moleküle zu steuern und zu manipulieren. In dieser Diskussion war Feynmanprägte zuerst den Begriff "Nanotechnologie".

Erst in den frühen 1980er Jahren wurden Rastermikroskope verwendet, um einzelne Atome zu beobachten, geschweige denn die Technologie, um sie zu manipulieren.

Im technischen Maßstab Nanotechnologie kann etwas schwer zu erfassen sein. Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter. Auch wenn es ein wenig schwer zu erfassen ist, wie klein diese Größe ist. Für die Perspektive gibt es 25,4 Millionen Nanometer in einem Zoll.und vielleicht noch größere Perspektive: Wenn ein Standardmarmor die Größe eines Nanometers hätte, würde die Erde nur 1 Meter groß sein.

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Die Nanotechnologie ist klein. Die meisten Nanotechnologien erfordern hochleistungsfähige Mikroskope, um sich zu entwickeln und zu sehen, da die tatsächlichen Strukturen der äquivalenten Größe von Atomen entsprechen.

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Die im Bereich der Nanotechnologie verwendeten Werkzeuge sind das Rastertunnelmikroskop STM und das Rasterkraftmikroskop AFM. Durch diese beiden Mikroskoptypen hat sich ein Großteil des Nanotechnologiesektors gebildet.

Eine interessante Tatsache in der Geschichte der Nanotechnologie ist, dass sie seit Tausenden von Jahren technisch genutzt wird. In den frühen Tagen der Glasmalerei wurden der Glasmischung Gold- und Silberpartikel zugesetzt, um die Farben des Glases zu verändern. WenigWussten die Glasschmiede damals, aber dieser Zusatz veränderte tatsächlich die molekulare Struktur des Glases, nicht nur die Farbe.

Wie die Nanotechnologie das Rechnen verändert

Wenn wir uns der Nanotechnologie im Computerbereich zuwenden, können wir beginnen, ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie wichtig die Technologie im Weltraum ist.

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Kohlenstoffnanoröhren sind eine Technologie, die bei der Entwicklung kleinerer und schnellerer Transistordesigns hilft, vor allem durch IBM . IBM entwickelt diese Kohlenstoffnanoröhrentransistoren, um die Veralterung von Transistoren auf Siliziumbasis zu verhindern. Nach 2020, in diesem Jahr, wird angenommen, dass Siliziumtransistoren ihre physikalische Grenze für die Optimierung erreicht haben. Transistoren auf Kohlenstoffnanoröhrenbasis auf derandererseits würde ein Ersatz bereitgestellt, der weiterhin optimiert wird.

Das Hauptziel dieses Vorhabens, immer kleinere Transistoren für Computer zu schaffen, besteht darin, mit dem Moore'schen Gesetz Schritt zu halten. Dieses Gesetz oder mehr Vorhersage besagt, dass die Anzahl der Transistoren in eine Schaltung von a gepackt werden kannDie angegebene Größe wird sich alle zwei Jahre verdoppeln.

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Wenn wir damit Schritt halten, müssten die Ingenieure bis Ende dieses Jahres in der Lage sein, Transistorstrukturen mit einer Größe von weniger als 5 Nanometern zu erstellen.

Eines der größten Probleme mit Kohlenstoffnanoröhrentransistoren ist, dass Forscher zwar in der Lage sind, sie unglaublich klein zu machen, ihre Leistung als Transistoren jedoch unter der von Siliziumtransistoren liegt. Forscher suchen jedoch schnell nach Lösungen, um dieses Problem zu lösen. Wissenschaftler an der Universität von Wisconsin-Madison entwickeln KohlenstoffnanoröhrenTransistoren, die Siliziumtransistoren übertreffen können. Tatsächlich war ihre getestete Leistung 1,9-mal höher als die von Siliziumtransistoren.

Wenn skalierbar und duplizierbar, wäre dies einer der bedeutendsten Fortschritte im praktischen Transistordesign in den letzten Jahrzehnten. Alles in den Händen der Nanotechnologie.

Spitzenforscher auf diesem Gebiet theoretisieren, dass Kohlenstoffnanoröhrentransistoren in der Lage sein sollten, mit der fünffachen Geschwindigkeit und fünfmal weniger Energie als Siliziumtransistoren zu arbeiten. Dies ist jedoch ein ideales Szenario. Das eigentliche Problem in diesem Bereich der Computernanotechnologie ist tatsächlichHerstellung und Isolierung der Kohlenstoffnanoröhrentransistoren.

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Es ist ziemlich schwierig, reine Kohlenstoffnanoröhren für Transistoren zu isolieren. Verunreinigungen in irgendeinem Teil der Nanoröhre machen den Transistor im Wesentlichen unbrauchbar.

Wie Sie aus diesem Blick auf die Entwicklung der Nanotechnologie im Bereich der Kohlenstoffnanoröhren ersehen können, ist nichts so einfach, wenn Sie in einem so verkleinerten Maßstab arbeiten.

Im Bereich der Informatik wird die Nanotechnologie auch als eine bessere Methode zur Datenübertragung bewertet. Abgesehen von physikalischen Nanogeräten untersuchen Physiker die Verwendung von sogenannten Nanophotoniken. Dies würde optische Signale in Nanogröße übertragen, um Daten zu codieren und zu decodieren.

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Insgesamt aber Nanotechnologie hat und wird eine wichtige Rolle bei der Förderung der Informatik und der Computerentwicklung spielen. Mit den ständig wachsenden Fähigkeiten der Geisteswissenschaften, Aspekte der Welt im Nanometerbereich zu schaffen und zu überwachen, steht außer Frage, dass die Zukunft des modernen Rechnens und die Zukunftder modernen Technologie ist in der Tat Nanotechnologie.

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