วัสดุที่อุดมด้วยไฮโดรเจนยังคงต้องถูกบีบอัดให้มีความดันสูงมากวัน สล็อตเว็บตรง แตกง่าย ฤดูร้อนที่ร้อนแรงที่สุดจะไม่เหนื่อยสำหรับตัวนำยิ่งยวดที่มีศักยภาพนี้
นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าสารประกอบที่อุดมด้วยไฮโดรเจนสามารถนำไฟฟ้าได้โดยไม่มีความต้านทานที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 200° องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าจุดเดือดของน้ำ 100° C หากการคาดการณ์นั้นได้รับการยืนยันในการทดลอง วัสดุจะยืนหยัดตรงกันข้ามกับตัวนำยิ่งยวดที่รู้จักทั้งหมด ซึ่งต้องทำให้เย็นลง ต่ำกว่าอุณหภูมิห้องจึงจะสามารถทำงานได้ ( SN: 12/15/15 )
ความต้องการตัวนำยิ่งยวดสำหรับสภาวะที่เย็นทำให้ยากต่อการใช้งาน
นักฟิสิกส์จึงต้องการค้นหาตัวนำยิ่งยวดที่สามารถทนต่อความร้อน ซึ่งสามารถปฏิวัติวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าและประหยัดพลังงานจำนวนมหาศาล
อย่างไรก็ตาม ตัวนำยิ่งยวดที่คาดการณ์ไว้ใหม่ ซึ่งเป็นสารประกอบของไฮโดรเจน แมกนีเซียม และลิเธียม มาพร้อมกับความยุ่งยากในตัวของมันเอง มันต้องถูกบีบให้มีความกดอากาศสูงมาก ซึ่งมากกว่าความกดอากาศของโลกเกือบ 2.5 ล้านเท่า นักฟิสิกส์ Hanyu Liu และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัย Jilin ในเมืองฉางชุน ประเทศจีน รายงานในจดหมายทบทวนทางกายภาพวัน ที่ 30 ส.ค.
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกันในการทำนายว่าสารประกอบแลนทานัมและไฮโดรเจนที่มีความดันสูงจะเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงกว่าที่ทราบ การคาดคะเนนั้นดูเหมือนจะถูกต้อง: ในปี 2018 นักฟิสิกส์ รัสเซลล์ เฮมลีย์ และเพื่อนร่วมงานรายงานว่ามีสัญญาณว่าสารประกอบดังกล่าวมีตัวนำยิ่งยวดสูงถึง -13° C ( SN: 9/10/18 )
หากการคำนวณใหม่ได้รับการยืนยัน ตัวนำยิ่งยวดที่อ้างว่าเป็นตัวนำยิ่งยวดจะทำลายสถิติอุณหภูมิของ Hemley และเพื่อนร่วมงาน “นี่เป็นการคาดการณ์ที่สำคัญโดยใช้ระดับทฤษฎีที่พิสูจน์แล้วว่าค่อนข้างแม่นยำ” เฮมลีย์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ชิคาโกซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว
ชิปที่ทำด้วยท่อนาโนคาร์บอน ไม่ใช่ซิลิกอน นับเป็นก้าวสำคัญของการประมวลผล
ต้นแบบนี้อาจก่อให้เกิดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่ที่เร็วและประหยัดพลังงานมากขึ้นภายในไมโครโปรเซสเซอร์ใหม่ ทรานซิสเตอร์ — สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ทำการคำนวณร่วมกัน — ทำด้วยท่อนาโนคาร์บอนแทนที่จะเป็นซิลิกอน ด้วยการคิดค้นเทคนิคเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องระดับนาโนที่มักจะบ่อนทำลายทรานซิสเตอร์นาโนทิวบ์แต่ละตัว ( SN: 7/19/17 ) นักวิจัยได้สร้างชิปคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้สวิตช์หลายพันตัวเพื่อรันโปรแกรม
ต้นแบบที่อธิบายไว้ใน 29 ส.ค. Natureยังไม่เร็วหรือเล็กเท่ากับอุปกรณ์ซิลิกอนเชิงพาณิชย์ แต่ในที่สุดชิปคอมพิวเตอร์คาร์บอนนาโนทิวบ์อาจก่อให้เกิดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เร็วกว่าและประหยัดพลังงานกว่ารุ่นใหม่ Qing Cao นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ “ถือเป็นก้าวที่สำคัญมากในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้”
หัวใจของทรานซิสเตอร์ทุกตัวคือส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งปกติแล้วจะทำมาจากซิลิกอน ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าหรือฉนวนก็ได้ สถานะ “เปิด” และ “ปิด” ของทรานซิสเตอร์โดยที่กระแสไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์หรือไม่ ให้เข้ารหัส 1s และ 0s ของข้อมูลคอมพิวเตอร์ ( SN: 4/2/13 ) Max Shulaker วิศวกรไฟฟ้าของ MIT กล่าวว่าการสร้างทรานซิสเตอร์ซิลิคอนที่บางกว่าและบางกว่า “เราเคยได้รับการคำนวณเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณทุกปี” แต่ “ตอนนี้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเริ่มลดระดับลงแล้ว” เขากล่าว ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนมีขนาดเล็กกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าที่เป็นอยู่แล้วไม่ได้มากนัก
เนื่องจากท่อนาโนคาร์บอนเกือบจะบางเป็นอะตอมและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ดี จึงผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้ดีกว่าซิลิคอน โดยหลักการแล้ว โปรเซสเซอร์คาร์บอนนาโนทิวบ์สามารถทำงานได้เร็วขึ้นสามเท่าในขณะที่ใช้พลังงานประมาณหนึ่งในสามของพลังงานของซิลิคอนรุ่นก่อน Shulaker กล่าว แต่จนถึงขณะนี้ ท่อนาโนคาร์บอนได้พิสูจน์แล้วว่าพิถีพิถันเกินไปที่จะสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน
ปัญหาหนึ่งคือ เมื่อโครงข่ายของท่อนาโนคาร์บอนวางทับบนเวเฟอร์ชิปของคอมพิวเตอร์ ท่อเหล่านั้นมักจะมัดรวมกันเป็นก้อนที่ป้องกันไม่ให้ทรานซิสเตอร์ทำงาน “เหมือนกับการพยายามสร้างลานอิฐ โดยมีก้อนหินขนาดใหญ่อยู่ตรงกลาง” ชูเลเกอร์กล่าว ทีมงานของเขาแก้ไขปัญหานั้นด้วยการวางท่อนาโนบนชิป จากนั้นใช้การสั่นสะเทือนเพื่อค่อยๆ เขย่ามัดที่ไม่ต้องการออกจากชั้นของท่อนาโน
ปัญหาอีกประการหนึ่งที่ทีมต้องเผชิญคือท่อนาโนคาร์บอนเซมิคอนดักเตอร์แต่ละชุดประกอบด้วยท่อนาโนโลหะประมาณ 0.01 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากท่อนาโนที่เป็นโลหะไม่สามารถพลิกไปมาระหว่างการนำไฟฟ้าและฉนวนได้อย่างเหมาะสม หลอดเหล่านี้จึงอาจรบกวนการอ่านข้อมูลของทรานซิสเตอร์
ในการค้นหาวิธีแก้ปัญหา Shulaker และเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์ว่าท่อนาโนที่เป็นโลหะนั้นส่งผลต่อการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ที่แตกต่างกันอย่างไร ซึ่งดำเนินการประเภทต่างๆ กับบิตของข้อมูล ( SN: 10/9/15 ) นักวิจัยพบว่าท่อนาโนที่มีข้อบกพร่องส่งผลต่อการทำงานของทรานซิสเตอร์บางตัวมากกว่ารูปแบบอื่น คล้ายกับที่ตัวอักษรที่หายไปสามารถทำให้คำบางคำอ่านไม่ออก แต่ส่วนใหญ่มักอ่านไม่ออก ดังนั้น Shulaker และเพื่อนร่วมงานจึงได้ออกแบบวงจรของไมโครโปรเซสเซอร์อย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ที่สับสนมากที่สุดจากข้อบกพร่องของท่อนาโนที่เป็นโลหะ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
