Nanochip all'oro, la nuova promessa

La ricerca nel campo dell'elettronica molecolare porta allo sviluppo di un nuovo tipo di circuito basato su atomi di oro che potrebbe rimpiazzare i transistor. In Italia nanotech avanti tutta grazie al CNR
La ricerca nel campo dell'elettronica molecolare porta allo sviluppo di un nuovo tipo di circuito basato su atomi di oro che potrebbe rimpiazzare i transistor. In Italia nanotech avanti tutta grazie al CNR


Boston (USA) – Un gruppo di ricercatori universitari americano ha messo a punto una tecnica che in futuro potrebbe aiutare i produttori a ridurre drasticamente il costo e le dimensioni dei chip grazie alla parziale sostituzione dei transistor con fili conduttori, fatti di atomi di oro e molecole organiche, che connettono in modo casuale delle strutture fisse.

La particolarità di questi sistemi microelettronici, chiamati nanocelle , è quella di formare strutture auto-assemblanti, in questo simili ai circuiti neurali del cervello, in grado di eseguire operazioni logiche con un ridottissimo numero di transistor e di operare indifferentemente come circuiti di memoria o di elaborazione.

Il primo prototipo di nanocella è stato utilizzato per costruire un chip di memoria non volatile che può immagazzinare informazioni per un lungo periodo di tempo in assenza di alimentazione . I ricercatori hanno tuttavia già mostrato l’impiego delle nanocelle come porte logiche e, dunque, come sostituto dei gate dei transistor oggi costruiti con la tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).

Questa tecnologia può sostituire del tutto i transistor, tuttavia al momento i ricercatori ne prevedono un uso combinato con le tecniche tradizionali che permetta di abbattere drasticamente il numero di transistor e, di conseguenza, gli elevati costi relativi alla loro collocazione e allineamento all’interno dei chip in silicio. L’altro beneficio consisterà nell’ incremento della densità dei circuiti , un fattore che aprirà la strada a chip più piccoli e veloci.

Le nanocelle sono il risultato di un progetto portato avanti da Rice University, North Carolina State University e Pennsylvania State University che capitalizza i risultati fin qui ottenuti nel campo dell’elettronica molecolare e fornisce un nuovo approccio allo sviluppo di tecnologie candidate a rimpiazzare, entro 10-15 anni, i chip in silicio. Ma, come si vedrà, in Italia non si resta a guardare.


In Italia, infatti, i ricercatori del CNR di Bologna hanno annunciato lo sviluppo di un prototipo che può essere definito nanolampadina , una realizzazione capace di aprire un nuovo mondo specialmente per i display e i monitor dei dispositivi elettronici.

Gli scienziati italiani dell’ Istituto per lo studio dei Materiali nanostrutturati sono partiti dal lavoro già svolto sul fronte dell’OLED (Organic Light-Emitting Diode), la tecnologia già impiegata da produttori del calibro di Samsung. Proprio al CNR, infatti, furono sviluppati alcuni elementi chiave della tecnologia, che sfrutta sottilissimi strati di molecole organiche particolarmente leggere e trasparenti, una tecnologia così flessibile da aver attirato l’interesse dei produttori di dispositivi di molti diversi settori.

L’Istituto del CNR ha ora compiuto un passo avanti insieme ai ricercatori dei laboratori svizzeri dell’IBM e ad altri partner accertandosi della possibilità di generare la luce direttamente dagli strati molecolari, una novità che potrebbe rivelarsi rivoluzionaria nella confezione di monitor e affini. Una ricerca, inoltre, che ha finora richiesto investimenti per 3 milioni e mezzo di euro.

I risultati ottenuti si basano sulla possibilità di far correre cariche elettriche su di un piano orizzontale nel quale le molecole si auto-organizzano naturalmente 10mila volte più velocemente di quanto avvenga con i diodi organici. Le molecole si dispongono in quel modo quando sono poste tra due elettrodi piani che inducono la carica. Conseguenza di tutto questo è la produzione di più luce con un consumo energetico minore.

Con questa tecnologia è stato sviluppato un prototipo al momento in fase di testing che apre la porta alle successive sperimentazioni della tecnologia per la realizzazione di microprocessori di nuova concezione o di laser del tutto innovativi.

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21 10 2003
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