dnews-files-2013-09-carbon-computer-gallery-670-jpg

( รูปภาพจาก : http://news.discovery.com )

ชิพซิลิคอนนั้นถือว่าเป็นกระดูกสันหลังของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์มาหลายทศวรรษ จวบจนปัจจุบันนี้ก็ยังไม่มีใครพบทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์เลย แต่ถึงกระนั้นชิพซิลิคอนเองก็ได้เข้าใกล้ถึงขีดจำกัดของตัวมันแล้ว ซึ่งการที่ลดขนาดของซิลิคอนมากเกินไปนั้นจะทำให้เกิดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าทำให้สวิตช์ที่ควรจะอยู่ในสถานะปิดนั้นกลายเป็นเปิดได้

ถือว่าเป็นครั้งแรกที่ตอนนี้วิศวกรจาก Stanford University นั้นได้สาธิตคอมพิวเตอร์เครื่องนึงซึ่งใช้ชิพจากท่อนาโนคาร์บอนโดยถึงแม้พลังในการประมวลผลนั้นจะไม่สูง และมีความเร็วช้ากว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปถึงพันล้านเท่า หรือว่าจำนวนทรานซิสเตอร์จะมีแค่ 178 ตัวก็ตาม แต่มันก็สามารถคำนวณคณิตศาสตร์อย่างงายและทำให้เห็นว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถนำไปใช้ได้จริง ซึ่งรายงานฉบับนี้ได้ถูกเขียนลงในวารสาร Nature แล้ว

ท่อนาโนคาร์บอนที่ว่านั้นถูกสร้างขึ้นมาจากหนึ่งชั้นผิวของอะตอมคาร์บอนที่ถูกม้วนลงไปในท่อ ซึ่งเป็นวัสดุที่เป็นที่จับตามองของเหล่านักวิทยาการคอมพิวเตอร์มาเป็นเวลานานหลายปีแล้วเนื่องจากว่ามันมีความสามารถในการนำไฟฟ้า สามารถเปิดปิดและมีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร ทำให้มันเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการใส่ลงไปในพื้นที่ที่มีขนาดคับแคบกว่า ซึ่งอาจจะเป็นวัสดุที่นำไปสู่ชิพคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กและมีพลังงานสูง

อย่างไรก็ตาม การสร้างชิพคอมพิวเตอร์จากท่อนาโนคาร์บอนนั้นเป็นเรื่องยาก โดยปัญหานั้นก็คือท่อนาโนบางชิ้นนั้นสามารถนำไฟฟ้าได้เหมือนกับเหล็ก ซึ่งทำให้มันกลายเป็นสายไฟแทนที่จะเป็นวัตถุกึ่งตัวนำ ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายต่อแผงวงจรได้ อีกปัญหาหนึ่งก็คือว่าถึงแม้นักวิทยาศาสตร์จะสามารถสร้างคาร์บอนด้วยวิธีทางเคมีก็ตาม บางทีพวกเขาก็ไม่ได้การเรียงตัวตามต้องการ ซึ่งการเรียงตัวที่ผิดเพี้ยนก็สามารถสร้างความเสียหายแค่วงจรได้เช่นกัน

พวกเขาได้ทำการแก้ปัญหาข้อแรกด้วยการสร้างชั้นท่อนาโนขึ้นมาชั้นหนึ่งแล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าแรงสูงให้วิ่งผ่านมัน ซึ่งท่อนาโนที่นำไฟฟ้าเหมือนเหล็กนั้นก็จะระเหยหายไป ซึ่งเป็นการกำจัดให้เหลือแต่ท่อนาโนที่มีคุณสมบัติเป็นวัสดุกึ่งตัวนำเท่านั้น ส่วนปัญหาที่สองนั้นแก้ไขด้วยการใช้อัลกอริธึ่มที่มีความซับซ้อนมาชดเชยข้อผิดผลาดที่เกิดโดยการเรียงตัวไม่เป็นระเบียบของท่อนาโนคาร์บอน​โดยผลลัพธ์ที่ได้ก็คือชิพคอมพิวเตอร์ดังกล่าว

การวิจัยในอนาคตนั้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่จะแสดงให้เห็นว่าความหนาของท่อนาโนคาร์บอนนั้นสามารถกำหนดให้เท่ากันในทุกๆครั้งได้ ส่วนตัววงจรนั้นเองก็จะต้องถูกผลิตให้เล็กลงด้วย โดยปัจจบุนวงจรที่ทางวิศวกรสร้างขึ้นมานั้นมีขนาดใหญ่กว่าวงจรที่ใช้กันอยู่ในคอมพิวเตอร์ทั่วไปทุกวันนี้ถึงกว่า 100 เท่า

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจจะหมายถึงจุดจบซิลิคอนที่ถูกใช้มาแล้วกว่าครึ่งศรรตวรรษก็เป็นได้

 

 

ที่มา : http://news.discovery.com/tech/carbon-nanotube-computer-130927.htm