ภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชิ้นมีทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบง่ายๆ ที่รับกระแสและส่งไปในทิศทางอื่นอย่างน้อยหนึ่งทิศทางเป็นหนึ่งในสิ่งที่ควรค่าแก่การแสดงออกเช่น “กับดักหนูใหม่” เพราะถ้ามีคนคิดค้นสิ่งที่ดีกว่า จะเปลี่ยนอุตสาหกรรมทันทีไปสู่โชคลาภอันยิ่งใหญ่ของผู้ประดิษฐ์
เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นแล้ว
และการออกแบบทรานซิสเตอร์ใหม่สามารถลดการใช้พลังงานของโลกได้ประมาณ 5% โดยการลดจำนวนทรานซิสเตอร์แต่ละตัวที่จำเป็นในการจัดเก็บข้อมูลลงสามในสี่
ทรานซิสเตอร์หลายล้านตัวเรียงตัวกันบนพื้นผิวของไมโครชิปสมัยใหม่ทุกตัว ซึ่งผลิตขึ้นเองเป็นจำนวนมากทั่วโลก จนถึงระดับล้านล้าน อย่างไรก็ตาม ไมโครชิปมาถึงขีดจำกัดของขนาดที่สามารถผลิตได้ และด้วยเหตุนี้ ความร้อนจะกระจายไปจากความต้องการทางอิเล็กทรอนิกส์ของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ได้มากน้อยเพียงใดโดยสิ่งที่หนาเพียง 25 โมเลกุลของซิลิกอนเท่านั้น
นักฟิสิกส์ Peter Dowben ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของ Charles Bessey ที่มหาวิทยาลัยเนแบรสกา ได้สร้างการออกแบบใหม่ที่จำเป็นต้องเข้าใจความคิด
สิ่งต่าง ๆ ทำงานอย่างไร
รหัสไบนารีเป็นภาษาของการคำนวณและประกอบด้วยลำดับ 1 และ 0 การจัดเรียงส่วนของรหัสถูกกำหนดโดยการไหลของอิเล็กตรอนระหว่างขั้วสองขั้วที่เรียกว่าเกตและแหล่งกำเนิดบนทรานซิสเตอร์ซิลิกอน ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระหว่างกัน จะมีการสร้างหรือไม่มีอิเล็กตรอน ก่อตัวเป็น 1 หรือ 0
ที่เกี่ยวข้อง:
Cup Cozy แรงบันดาลใจจากผิวของปลาหมึกจะทำให้มือของคุณเย็นและกาแฟของคุณร้อน – และยั่งยืน
ต้องใช้กระแสคงที่เพื่อสร้างไบนารีนี้ แต่ Dowben และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างทรานซิสเตอร์ใหม่ที่สร้างไบนารีนี้โดยใช้ “สปิน” เพื่อกำหนดว่าเทอร์มินัลอ่าน 1 หรือ 0 สปินเป็นคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กของอิเล็กตรอนที่ ชี้ขึ้นหรือลง
พวกเขาเปลี่ยนซิลิกอนเป็นวัสดุที่ทนทานซึ่งเรียกว่ากราฟีน ซึ่งสามารถบางได้เท่ากับความหนาเพียงโมเลกุลเดียว จากนั้นจึงปูด้วยโครเมียมออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุแม่เหล็ก-ไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนบนพื้นผิวสามารถพลิกเพื่อหมุนขึ้นหรือลงได้ขึ้นอยู่กับการใช้กระแสไฟเพียงเล็กน้อย
ตรวจสอบ:
เจเนอรัลอิเล็กทริกผลิตกังหันลมรีไซเคิลได้ 100% แห่งแรกที่สามารถสร้างใหม่ได้ตามอายุ
การใช้แรงดันบวกจะทำให้การหมุนของอิเล็กตรอนพลิกขึ้น ขณะที่ประจุลบจะพลิกคว่ำ
Dowben อธิบายกับสื่อในมหาวิทยาลัยของเขาว่า “สิ่งนี้อาจทำให้คุณมีความแม่นยำมากโดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย” “สิ่งที่คุณทำคือใช้แรงดันไฟฟ้าและมันก็พลิกกลับ” Dowben อธิบายว่ามีวัสดุอื่นๆ ที่สามารถเคลือบโครเมียมได้ ไม่ใช่แค่กราฟีนเท่านั้น และผู้ประกอบการและนักออกแบบทั้งหมดจะเริ่มต้นขึ้น เมื่อการสาธิตของทรานซิสเตอร์โพสต์ซิลิคอนนั้นเหนือกว่า พยายามหาวัสดุที่เหมาะสมที่สุด ”
ก้าวไปข้างหน้า
“ตอนนี้มันได้ผล ความสนุกก็เริ่มต้นขึ้น เพราะทุกคนจะมีเนื้อหา 2D ที่ตัวเองชอบ และพวกเขากำลังจะลองดู” Dowben กล่าว “บางคนจะได้ผลมาก ดีขึ้นมาก และบางคนก็ไม่ทำ แต่ตอนนี้เมื่อคุณรู้ว่ามันใช้ได้ผล มันก็คุ้มค่าที่จะลงทุนในวัสดุอื่นๆ ที่ล้ำสมัยกว่าที่สามารถทำได้
“ตอนนี้ทุกคนสามารถเข้าสู่เกมได้ โดยหาวิธีทำให้ทรานซิสเตอร์ดีและแข่งขันได้อย่างแท้จริง และเหนือกว่าซิลิคอนจริง ๆ”
เพิ่มเติม:
เมืองในฝรั่งเศสจุดไฟถนนด้วยการเรืองแสงของแบคทีเรียที่ไม่ต้องการไฟฟ้า
ทีมงานได้รับการสนับสนุนจากโครงการก่อตั้งของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติเพื่อกระตุ้นการวิจัยเชิงแข่งขัน ซึ่งให้ทุนสนับสนุน 20 ล้านดอลลาร์จากความร่วมมือด้านวัสดุและเทคโนโลยีควอนตัมฉุกเฉินที่เนบราสก้า
การเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ซิลิคอนเป็นเหมือนการเปลี่ยนแกนหลักของการปฏิวัติการประมวลผล สิ่งต่อไป ไม่ว่าจะเป็นกราฟีนหรืออย่างอื่น หมายความว่าเราจะเข้าสู่กระบวนทัศน์ใหม่โดยสิ้นเชิง
Credit : แทงบอลออนไลน์
