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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Grundlage für die ersten Nano-Chips? |
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| | | Die weltkleinsten Nano-Röhren aus Kohlenstoff wurden erstmals erfolgreich miteinander 'verlötet'. Damit ist ein erster Schritt in Richtung einer völlig neuen Generation von Computerchips gesetzt, die auf Nanotechnologie basiert. |
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Der Physiker Florian Banhart von der Universität Ulm in Deutschland verwendete einen Elektronenstrahl, um hohle Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die nur zwei Millionstel eines Millimeters auseinander lagen, miteinander zu verbinden.
Dies zeigt, dass die "Winzigkeit" jener Materialien keine echten Hindernisse darstellen, wenn es darum geht, neue Computerchip-Generationen auf nanotechnologischer Basis zu entwickeln.
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Nanoröhrchen aus Kohlenstoff
Nanoröhren oder englisch 'Nanotubes' sind winzige, nur Millionstel Millimeter große Röhrchen aus Kohlenstoff-Atomen. Sie leiten elektrischen Strom und wären ideal zum Einsatz in der Mikroelektronik und Informationstechnologie, da sie um mehr als das Zehnfache kleiner sind als selbst die winzigsten Leiterbahnen aus Silizium. Im Gegensatz zu herkömmlichen Leitern reicht ein bloßer Kontakt zwischen zwei Nanoröhren jedoch nicht aus, um einen Stromfluss zwischen den Leitern zu ermöglichen. |
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 Mehr zu Nanotubes |
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Leitende Schmutzpartikel |
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Zwei Leiterbahnen können Elektronen leiten, wenn sie in direktem Kontakt stehen. Bei Nanoröhrchen aus Kohlenstoff funktioniert das aber nicht auf diese Weise. Sie sind schlicht und einfach zu klein und würden auf diese Weise elektrischen Strom nur sehr ineffizient weiterleiten.
Um einen elektrischen Kontakt zwischen zwei Nanoröhren herzustellen, fokussierte Banhart einen Elektronenstrahl auf jene Stelle, an der sich die Nano-Kohlenstoffröhrchen kreuzen. Dabei verwandelte der Elektronenstrahl Banharts kohlenstoffhältige Schmutzpartikel, die an den Röhrchen-Oberflächen hafteten, in elektrisch leitenden Graphit. Wie Lötzinn stellte dieser Graphit eine leitende Verbindung zwischen den Nanoröhren her.
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Moores Law rückt näher |
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Weltweit versuchen die Computerchip-Hersteller dem Ende des sich ankündigenden Silizium-Zeitalters entgegen zu wirken. Denn laut "Moore`s Law" verdoppeln sich alle 18 bis 24 Monate die Anzahl der auf einen Chip gepackten Transistoren. Das Ende des Silizium-Chips scheint also in greifbare Nähe zu rücken.
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Das Gesetz von Moore
von dem Mitgründer der Firma Intel, G. E. Moore, 1965 formuliertes Gesetz, nach dem sich die Packungsdichte der Transistoren auf einem Mikroprozessor - und damit die Leistung gemessen in MIPS - alle 18 bis 24 Monate verdoppelt. Daraus ergibt sich für die heutigen Computer ein Vervierfachen der Speicherkapazitäten alle drei Jahre und eine Verzehnfachung der Geschwindigkeit etwa alle 3,5 Jahre. |
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Mehr zu Moores Gesetz |
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Deshalb werden alle Bemühungen, Alternativtechnologien zum Silizium-Chip zu entwickeln, intensiv gefördert. Darunter fallen die Versuche, jene winzigen Nanoröhrchen zu chiptauglichen Formen weiter zu entwickeln. Die Nanotechnologie hat Potenziale, die weit über die Siliziumtechnologie hinaus gehen.
(red)
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Originalartikel in den Nano Letters unter "Banhart, F.The formation of a connection between carbon nanotubes in an electron beam." Nano Letters, 1, 329 - 332, (2001; kostenpflichtig).
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01.01.2010 |
