Welche Rolle spielt die Nanotechnologie in Computern?

Die Nanotechnologie in Computern erfordert schnellere Computerprozesse bei niedrigeren Temperaturen als herkömmliche, auf Transistoren basierende Computerkomponenten. Beim traditionellen Rechnen haben Transistoren Siliziumkomponenten als erschwingliche und einfach herzustellende Methode verwendet, um kleinere und schnellere Computer und elektronische Geräte wie Netbooks, Smartphones und persönliche Assistenzgeräte bereitzustellen. Solche leistungsstarken Geräte bei so geringer Größe erzeugen jedoch zu viel Wärme, was die Wirksamkeit, Leistung und Langlebigkeit der Siliziumkomponenten verringert. Die Nanotechnologie im Computerbereich löst das Wärmedilemma, indem sie eine verbesserte Prozessorleistung bei kühleren Temperaturen und geringeren Gewichten bietet.

Die Nanotechnologie in Computern nutzt Nanomaterialien, winzige Maschinen in Molekülgröße, die Informationen ähnlich wie die komplexen und komplexen Zellen in einem lebenden Organismus verarbeiten. Ähnlich wie Zellen existieren Nanomaterialien auf mikroskopischer Ebene, ein Nanometer misst einen Milliardstel Meter oder 1/50 000 der Dicke eines menschlichen Haares. Die Nanotechnologie im Computer arbeitet daher auf einem winzigen Niveau. Computerhersteller erzeugen lange, mikroskopisch kleine Stränge von Kohlenstoffatomen, so genannte Kohlenstoffnanoröhren, zu winzigen Transistoren, die die doppelte Verarbeitungsleistung von Siliziumchips bieten und gleichzeitig viel weniger Wärme und leichtere Bauteile erzeugen. Darüber hinaus bieten Nanotechnologieanwendungen eine effizientere Leistung, wodurch Energie gespart und die Batterielebensdauer für kleinere, tragbare elektronische Geräte verlängert wird.

Der Antrieb für leistungsstärkere Computer mit größerem Speicher bei geringeren Gewichten und niedrigeren Temperaturen ist für die Entwicklung der Nanotechnologie in Computern verantwortlich. Neben der höheren Rechenleistung bietet die Nanotechnologie in Computern fortschrittliche Speichermöglichkeiten. Der "Nanodot" mit seiner Fähigkeit, große Datenmengen in einem eng gepackten Fach zu verdichten, kann möglicherweise die Festplatte ersetzen. Nanomaterialien sind in der Regel teurer als Siliziummaterialien, aber der Anstieg der Nachfrage überwiegt die wirtschaftliche Besorgnis.

Mit der Entwicklung des Transistors nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Unterhaltungselektronik immer beliebter. Innerhalb von vier Jahrzehnten wurde der Personal Computer geboren. Da es sich um eine sperrige Desktop-Appliance handelt, bestand keine unmittelbare Notwendigkeit, Computer zu transportieren. Lüfter im Inneren des Computergehäuses, eine notwendige Zutat, um Transistoren und andere Computerteile kühl zu halten, verschlang wertvollen Raum. Da diese ersten Computer jedoch stationär waren, sahen die Hersteller keinen wirklichen Grund, die Größe der Maschinen zu verringern.

Die Entwicklung von Mobiltelefonen und kleinen Computergeräten erforderte intelligentere und effizientere Mittel zur Durchführung von Computerprozessen. Der Siliziumchip antwortete auf den Ruf nach schnellerem Rechnen. Mit der Verkleinerung der Geräte und dem Wunsch der Verbraucher nach leistungsstärkerer Technologie überwältigte die durch Siliziumkomponenten erzeugte Wärme die elektronischen Geräte. In der Informatik wurde die Nanotechnologie (Nanotech) entwickelt, um den Bedarf an kleineren Geräten zu decken, die bei niedrigeren Temperaturen und höheren Geschwindigkeiten betrieben werden.