News Nanophotonik: Kohlenstoffnanoröhren als Lichtquelle für Chips

[Parwez]

Forscher des Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der TU Darmstadt und der Universität Münster haben gezeigt, wie sich Kohlenstoffnanoröhren als Wandler für die optische Kommunikation in Computerchips nutzen lassen. Verglichen mit der elektrischen Datenübertragung winken eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz.

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[Candy_Cloud]

Eine nicht elektrische bzw. Elektronen basierte Kommunikation in Halbleitern wäre genial. Es würde z.B. parasitäre Kapazitäten stark reduziert und die Leistungsaufnahme könnte deutlich sinken.

Die Frage ist nur wieder wie immer, hat es das Zeug zur Großserie? Ist es kostendeckend zu realisieren?

Daran sind schon viele gute Ideen leider gescheitert.

 

[D708]

Tja ,wenn ich so sehe, dass wir jetzt auf Grundlagenforschung aus den 70er aufbauen bei der Computertechnik, sehen wir mal in 40 Jahren, wie das wirklich funktioniert.

 

[v_ossi]

Öhm, so gerne ich sowas auch immer lese, hier kann ich irgendwie nicht sehen, wann das für was genutzt werden soll.

Was genau kann ich daraus herstellen?
Wie marktreif ist das schon?

Wäre schön, wenn da jemand noch ein bisschen mehr zu sagen könnte, oder weiterführende Links hat

MfG
V_ossi

 

[[F]L4SH]

Die Frage ist nur wieder wie immer, hat es das Zeug zur Großserie? Ist es kostendeckend zu realisieren?

Elektronenstrahllithographie ist immer sehr heikel. Das Verfahren ist einfach nicht großserientauglich. Dabei ist es der Immersionslithographie in vielen Eigenschaften überlegen und ermöglicht auch jetzt schon Strukturen im einstelligen Nanometerbereich. Aber der Prozess dauert einfach furchtbar lange und ist sehr teuer.
Die hier gezeigte Technik ist also mittelfristig nur in Bereichen denkbar, in denen es nicht so sehr auf die Kosten ankommt und die Eigenschaften (die Du ja schon genannt hast) den Aufwand aufwiegen.
Militär, Raumfahrt, Wissenschaft etc.
Eventuell machbar, wenn man den Großteil des Chips "klassisch" herstellt und nur die winzigen Bereiche, in denen die "Brücken" her müssen, mit Elektronenstrahl belichtet oder ähnliches.

E:

ich denke aber auf Grund der Gold-chrom verbindung die Kosten dafür zu hoch wären.

Ach quatsch - wenigstens mal eine weitere der reichlich begrenzten sinnvollen Anwendungen von Gold. Mit dem Zeug kann man generell recht wenig anstellen. Der Wert, den wir Menschen dem Gold verpassen entspricht ganz und gar nicht seiner tatsächliche Nützlichkeit. Es ist eben ziemlich hübsch, oxidiert nahezu nicht und hat sich irgendwie als "sicher" etabliert.
Und außerdem ist jetzt auch schon mehr Gold, als Du vielleicht denken würdest, in CPUs und allerlei elektrischen Bauteilen. Genug jedenfalls um CPUs zu einem der begehrtesten Teile beim Elektrorecycling zu machen.
In dem Video und denen, die dort ebenfalls angezeigt werden, kann man ganz gut sehen, dass da jetzt schon mehr als nur ein paar gerade so nachweisbare Krümel enthalten sind. Schau dir mal an, was der da aus diesem winzigen Becherchen Goldkontakte und Prozessoren gewinnt.
Jede Wette, dass in einem solchen Chip selbst bei diesen winzigen Dimensionen von ein paar (dutzend) Nanometer für die Kontakte kaum nennenswert Gold aufgewendet wird.

 

[ProGamer]

Das ist wahrscheinlich der fachlichste Bericht seit langem hier.
ich denke aber auf Grund der Gold-chrom verbindung die Kosten dafür zu hoch wären.

frage mich aber wieso kohlenstoffnanoröhrchen nicht bereits für die Masse gefertigt werden. Schlagt mal nach, die sind der Wahnsinn in jeder Hinsicht

 

[KnolleJupp]

Das Problem sind nicht die Kohlenstoffnanoröhren selber sondern das "Umfeld" in dem sie eingesetzt werden können.

Um so etwas in Großserien-Massenfertigung hin zu bekommen sind andere Herstellungsverfahren nötig, die deutlich aufwendiger, komplizierter, teurer und langwieriger wären.
Nun kann man auch nicht einfach sagen das man nur genug Geld investieren müsste. Denn Physik ist unbestechlich.

Die Kosten für den Materialeinsatz wären aber verschwindend niedrig. (Also nicht denken das das zu teuer wäre nur weil da u.a. Gold verarbeitet wird.)
Auch heutige CPUs enthalten Gold.

 

[Corros1on]

Naja, über die Herstellung in großserie würde ich mir jetzt kaum sorgen machen!
Die ersten Mikroprozessoren waren seiner Zeit auch sehr filigran zu dieser Zeit und heute zählt man schon die Atomschichten!

Trotzdem eine sehr interessante Technologie!
Man stelle sich nur mal die Auflösung vor wenn man daraus ein Bildschirm machen würde von der fbs mal ganz zu schweigen! Ich sag nur weiß der Geier K und Retina würden dann im Schatten des Schatten vom Schatten der Lampe stehen der diese Technologie beleuchtet!

 

[Dragon45]

die Auflösung vor wenn man daraus ein Bildschirm machen

bitte nochmal den Text lesen: ganz unten steht #Forschung #Prozessor

das hat am wennigsten mit Bildschirmen zu tun. Das was auf dem Bild abgelichtet wurde so ein Gate von einem Prozessor darstellen. Wenn zum schalten dieses "Transistors" Licht statt Elektronen verwendert werden kann, müsste die Leistungsaufnahme deutlich sinken und damit auch die Abwärme.

Modulationsraten im Gigahertz-Bereich

mmmh das kann auch viel bedeuten: Gigahertz haben wir heute auch schon, einer Steigerung der Schaltbarkeit ist aber nicht einzuwenden. Mehr SingleThread Leistung ist immer gut und skaliert mit mehreren Kernen.
Irgendwann in der Zukunft vielleicht.

 

[Corros1on]

@Dragon45
Für ein Bildschirm benötigt man eine Lichtquelle ausgenommen diese E-Ink Screens! Ist das Röhrchen keine Lichtquelle!
Ich habe nur meine Gedanken schweifen lassen und wild rum fatasiert! Wenn das Verboten ist entschuldige ich mich dafür!

Beim 3D Druck haben doch auch sehr viele gesagt, dass das alle anderen Fertigungsverfahren überflüssig macht! Es ermöglicht nur neue Möglichkeiten für die Gestaltung und Herstellung von Bauteilen!

 

[DonDonat]

Interessant

Allerdings kommt es mir aktuell so vor als wären Kohlenstoffnanoröhren so etwas wie das "Wundermittel der Zukunft": theoretisch (und experimentell nachgewiesen) bieten sie unendlich viele Anwendungsbereiche, in denen sie riesige Vorteile gegenüber konventioneller "Materie" bieten, aber bisher habe ich von noch keiner einzigen Firma gelesen die versucht die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren irgendwie kommerziell nutzbar zu machen

 

[digger66a]

@donDonat

Die traurige Geschichte über den ?ernsthaften? versuch einer komerziellen nutzung siehst du hier

Und auch wenn es heisst es sei nicht kommerziel tragbar + der gesundheitliche aspekt bei der herstellung.

Für mich liest sich das ganze so ein wenig wie das Auto das mit Wasser lief und jetzt in irgeneiner Öl multi schublade verrottet

gruss digger

 

[cruse]

bisher habe ich von noch keiner einzigen Firma gelesen die versucht die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren irgendwie kommerziell nutzbar zu machen

Google halt mal carbon nanotubes ....

 

[Corros1on]

Kohlenstoffnanoröhren sind momentan in der Wissenschaft the next big Thing!
Sehr leicht und eine sehr hohe zugfestigkeit (Weltraumaufzug könnte man mit diesen Nanoröhren realisiert werden) und damit wäre nur die mechanischen Eigenschaften was sie noch können sieht man hier ja im Artikel!