www.nanoyou.eu
Miniturisation og Nanoteknologi
Information og kommunikationskationsteknologi (ICT) sektoren har undergået en
hurtigt ekspansion, da arbejde og sociale aktiviteter er blevet ændret af nye og
variede teknologier. Det har også krævet hurtigere computere, hvilket er blevet
muligt med produktionen af mindre transistorer gennem avancerede
fabrikationsmetoder. Formindskelsen af transistoren tillader af flere placeres i det
samme integrerede kredsløb og dermed en hastighedsforøgelse af computeren.
Moores lov forudsiger, at antallet af transistorer i et integreret kredsløb fordobles
hvert andet år.
Det er en udfordring af fortsætte ad denne minituriseringsvej, fordi, som halvleder-,
metal- og dielektrikum-materialerne reduceres til nano-niveau begynder deres
egenskaber at blive bestemt af kvante-effekter. Nanoteknologi giver muligheden for
at udnytte end at undgå disse kvanteeffekter til udviklingen af næste-generation af
integrerede kredsløb. Da minituriseringen ikke for evigt kan forsætte ved brug af de
nuværende metoder og værktøjer, har vi brug for nye tilgange.
Fremspirende teknologier indenfor ICTApparater vil være hurtigere, kraftigere og have et større antal funktioner takket være nanoteknologi.
Konventionel transistorfremstilling stræber
konstant efter mindre transistorer. Nye
arkitekturer og forøget fabrikations-
kompleksitet tillader fremstillingen af mere
avancerede kredsløb.
•Ny batteriteknologi og strømstyring.
•Overensstemmende.
•Transparent elektronik og ny
skærm-teknologi.
•Funktionelle overflader f.eks.
selvrengøring.
•Sensor-teknologi til at overvåge
nærmiljøet.
•Integration I tekstiler
Evolutionen af ICT-sektoren går hinsides hvad vi regner som “elektronik” (dvs. apparater som udfører opgaver for os).
Der eksisterer visioner om at have elektronik integreret i vores tøj eller I miljøet rundt omkring os, i det der kan ses som et
netværk af apparater der skaber en “omsluttende intelligens”. Fremtidige mobiltelefoner vil have multifunktionalitet på et
meget højere plan end i dag.
Trådløs føling og kommunikation
Nanoteknologi og ICT
Ved at bruge de naturlige egenskaber af
nanomaterialer til at udføre beregninger
vil fremtidige computere ikke
nødvendigvis være baseret på traditionel
Si-baseret teknologi. Materialer så som
en enkelt nanowire eller kvantedots kan
også bruges.
Nye fabrikationsteknikker tillader syntesen
af bøjelige kredsløb, der gør fleksible og
strækbare apparater mulige. Disse
apparater kan rulles sammen eller foldes
uden at skade det.
Eftergivende tyndfilms transistorer af
organiske halvledermolekyler på et
gummiagtigt substrat.
En hukommelseship bygget op omkring en enkelt
zinkoxid nanowire. Hver nanowire er mindre end
100nm i diameter.
Fotografi af processorer på en Intel 45nm
''Penryn'' Wafer.
Morph koncepttelefonerne
indeholder nanoskala teknologier
som potentielt vil skabe en verden
af radikalt anerledes apparater.
© Nokia Research Centre
Grafen viser forøgelsen af antallet af transistorer på en
computerchip følger Moores forudsigelse. (Figur ophav:
http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Wgsimon,
Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0)
500nm
Hinsides Miniaturisering:
Integration af Nanoteknologi i hverdagsgadgets
Giant Magnetoresistance (GMR) teknologi
Adskillige populære
elektronikprodukter
indeholder komponenter
som udnytter effekten kaldet
GMR. Den elektriske
modstand af et meget tyndt
lag af magnetiske og ikke-
magnetiske metaller kan
ændres uforventeligt meget
ved tilstedeværelsen af et
påført magnetfelt.
Skærmteknologi f.eks. organic light emitting diodes (OLEDs)
Fordele
•Bruger mindre energi end LCD‘ere
•God billedekvalitet
•Meget tyndere og lettere end LCD’ere
•Virker godt I sollys og fra forskellige synsvinkler
Fremstillet med et tyndt lag af organiske molekyler, som let kan deponeres på et substrat
Ulemper
•Ringe levetid pga. molekylær degration
•Molekyler er følsomme overfor fugt, så dyrebar
indpakning er nødvendig
•For øjeblikket designet til at bruge dyre elektrode
materialer.
Moderne harddiske udnytter GMR.(Figur ophav: http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Mfield,
Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0)
OLED film på omkring
200nm i tykkelse. (figur
ophav: R. Ovilla,
University of Texas at
Dallas, NISE Network,
www.nisenet.org,
licenseret under NISE
netværks betingelser).