Vad är rollen för nanoteknologi i datorer?

Nanoteknologi i datorer ger behov av snabbare datorprocesser som körs vid kallare temperaturer än traditionella, transistorbaserade datorkomponenter. Vid traditionell datoranvändning har transistorer använt kiselkomponenter som en prisvärd och lätt tillverkad metod för att tillhandahålla mindre och snabbare datorer och elektroniska prylar, såsom netbooks, smartphones och personalassistent-enheter. Sådana kraftfulla prylar i så liten storlek producerar för mycket värme, men minskar kiselkomponenternas effektivitet, prestanda och livslängd. Nanoteknologi inom beräkning löser värmedilemmaet genom att ge förbättrad processorkraft vid kallare temperaturer och lättare vikter.

Nanoteknologi i datorer använder nanomaterial, små maskiner i molekylstorlek som bearbetar information på liknande sätt som de komplicerade och komplexa cellerna i en levande organisme. I likhet med celler finns nanomaterial på mikroskopisk nivå, en nanometer som mäter en miljarddels meter, eller 1/50 000 tjockleken för ett människohår. Nanoteknologi inom datorverksamhet fungerar därför på en mindre nivå. Datortillverkare skapar långa, mikroskopiska delar av kolatomer, kallade kolananorör, till små transistorer som ger dubbla processorkraften hos kiselchips, medan de genererar mycket mindre värme och lättare komponenter. Dessutom erbjuder nanotekniska applikationer effektivare prestanda, vilket sparar energi och ökar batteritiden för mindre, bärbara elektroniska enheter.

Enheten för kraftfullare datorer med större minne vid lättare vikter och svalare temperaturer ansvarar för utvecklingen av nanoteknologi i datorer. Förutom större processorkraft tillhandahåller nanoteknologi i datorer avancerade medel för minneslagring. "Nanodoten", med sin förmåga att kondensera stora mängder data i ett tätt packat fack, kan så småningom ersätta hårddisken. Nanomaterial är i allmänhet dyrare än kiselmaterial, men ökningen i efterfrågan överväger den ekonomiska oroen.

Med utvecklingen av transistorn efter andra världskriget exploderade konsumentelektronik i popularitet. Inom fyra decennier föddes persondatorn. Som en skrymmande skrivbordsapparat fanns det inget omedelbart behov av portabilitet i datorer. Fläktar inuti datorhöljet, en nödvändig ingrediens för att hålla transistorer och andra datordelar svala, gabbade upp dyrbart utrymme. Men eftersom dessa första datorer var stillastående såg tillverkarna inget verkligt behov av att minska storleken på maskinerna.

Utvecklingen av mobiltelefonen och små datorenheter skapade ett behov av smartare och effektivare medel för att utföra dataprocesser. Silikonchipet besvarade samtalet för snabbare datoranvändning. När enheterna blev mindre och konsumenterna krävde kraftfullare teknik överväldigade värmen från kiselkomponenter de elektroniska enheterna. Datavetenskap utvecklade nanoteknologi, eller nanotek, för att tillgodose behovet av mindre enheter som arbetar vid kallare temperaturer och snabbare hastigheter.