Компьютеры будущего смогут самостоятельно перестраиваться

Будущие микрочипы могут иметь только один тип компонентов, способных самостоятельно менять свою конфигурацию для выполнения разных задач.

Исследователи из Северо-Западного Университета США разработали материал, который может радикально менять свои электронные свойства.

Сделанный из этого материала резистор может становиться транзистором или диодом, как говорится в докладе журнала Nature Nanotechnology.

Это открытие может привести к появлению более дешевых и мощных компьютеров и при этом меньшего размера.

С увеличением прогресса и требований к портативности, одной из главных задач стало уменьшение размеров компонентов элементарной базы.

Технологические компании направили усилия на это рядом изобретений, включая новые способы создания токопроводящих путей, чтобы сигналы не подвергались повреждающим помехам при сверх малых размерах.

Группа Северо-Западного Университета выбрала другой подход.

Дэвид Уокер, один из исследователей сказал: "Дальнейшая миниатюризация устройств становится все более сложной и вам нужно думать о новых путях помимо простого сжатия составных частей, поскольку здесь вы достигаете фундаментального предела того, насколько миниатюрным может быть устройство".

"В качестве решения мы подумали, почему бы нам вместо того, чтобы продолжать уменьшение компонентов, не попробовать сделать их более гибкими путем объединения разных типов деталей в одном".

"Это подобно швейцарскому армейскому ножу, когда вы упаковываете много разных вещей в одном устройстве".

Самостоятельное изменение конфигурации

Чтобы достигнуть этого, ученые создали новый материал, состоящий из «моря» маленьких отрицательно заряженных частиц и более крупных, положительно заряженных частиц, которые вместе плотно упакованы.

Поскольку отрицательные заряды  формируют проводящие области, они действуют как традиционные медные дорожки в электронной схеме.

Как только к материалу подается электрический заряд, те частицы могут быть смещены и реконфигурированы.

«Подобно перенаправлению реки, поток электронов может быть направлен во множество направлений через блок материала – даже множественные потоки, текущие одновременно в противоположных направлениях», объяснил ведущий исследователь, профессор Bartosz Grzybowski, Северо-Западный университет.

Это необычное свойство может позволить компоненту, сделанному из этого материала, менять свои функции, позволяя, в свою очередь, будущему компьютеру перенаправлять и адаптировать свои схемы по мере необходимости.

«Так, компьютер может послать определенный набор электрических импульсов или некоторый тип электрического потенциала, что изменит конфигурацию устройства для функционирования в другом режиме», сказал мистер Уокер.

Он объяснил, что новому материалу нет еще подходящего названия,он не похож ни на один из существующих на сегодняшний день.

Меньше и мощней

Ученые верят, что поскольку компьютеры будут иметь меньше деталей, это неизбежно приведет к удешевлению их производства и конечной стоимости для потребителей.

Если такой компонент был бы произведен сегодня, сказал мр. Уокер, он был бы в четыре раза крупней, чем «наилучшая по размеру технололгия IBM» , но в то же время он был бы способен одновременно выполнять функции пяти различных устройств - таким образом общая эффективность поднялась бы на 20%.

Технология имеет склонность быть меньше, дешевле и мощней.

В конечном счете в конце пути есть возможность заменить основанные на кремнии устройства, которые мы используем, и создать электронику совершенно новым способом, что может стать более  многообещающим чем текущие технологии, используемые во всех современных устройствах.