Oczekuje się, że procesory zasilane wodą będą kolejnym przełomem w technologii półprzewodnikowej

Naszą elektronikę zasilają półprzewodniki na bazie krzemu . Podstawowa analogia jest taka, że ​​nasze procesory składają się z miliardów tranzystorów, które są jak bramki. Bramki te mogą być wyłączone (0) lub włączone (1), co określa przepływ elektronów. Zalecamy przekazanie zegarka Veritasium , aby uzyskać znacznie głębsze spojrzenie na ten temat.

Kolejny wielki przełom

Wiemy, że elektrony poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, co na razie jest najlepszym rozwiązaniem. Jednak naukowcy zbadali projekt wykorzystujący jony zamiast elektronów. Nasz mózg przetwarza informacje, manipulując jonami w płynie. Na Harvardzie pojawił się post pokazujący, jak ten pomysł może działać.

Zespół naukowców z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) nawiązał współpracę z DNA Script , aby opracować chip jonowy. Ten obwód lub chip składa się z setek tranzystorów jonowych zaprojektowanych dla sieci neuronowych.

Tranzystory składają się z roztworu, który może przewodzić prąd, z dwiema elektrodami pierścieniowymi i elektrodą pośrodku. pH zmienia się wraz ze stężeniem molowym jonów wodorowych. Dlatego 2 elektrody pierścieniowe mogą kontrolować pH wokół elektrody środkowej, po prostu wychwytując jony wodorowe.

Do centralnej elektrody przykładane jest napięcie, co prowadzi do generowania prądu z płytki do wody. Szybkość tej reakcji będzie się zmieniać wraz z pH, które, jak wspomniano powyżej, można kontrolować. Krótko mówiąc, wytwarzany prąd można bezpośrednio kontrolować, regulując lokalne poziomy pH.

Tranzystor jonowy bramki pH

Następnie naukowcy przystąpili do opracowania takiego tranzystora jonowego z bramką pH. Prąd dysku jest iloczynem arytmetycznym napięcia dysku i podanego „parametru wagi” reprezentującego pH wokół tranzystora. Tranzystory te zostały upakowane w macierz 16×16 w celu zwielokrotnienia macierzy analogowej. To chip analogowy, który nie jest tak szybki jak cyfrowy, ale jest znacznie szybszy i wydajniejszy.

„Do tej pory używaliśmy tylko 3 do 4 rodzajów jonów, takich jak jony wodoru i chinonu, aby zapewnić wentylację i transport jonów w tranzystorze z jonami wodnymi” – powiedział Jung. „Bardzo interesujące będzie wykorzystanie bardziej zróżnicowanych gatunków jonowych i zobaczenie, jak możemy je wykorzystać do wzbogacenia treści przetwarzanych informacji”.

Przyszłość rysuje się w jasnych barwach dla mikroprocesorów z rosnącym zapotrzebowaniem na nowy materiał inny niż krzem. Wielu spekuluje, że german może być następny w kolejce, jeśli krzem napotka dużą przeszkodę.