Forscher bauen ersten Kohlenstoff-Computer

Ein Wafer aus Kohlenstoff-Nanoröhren

Er ist kleiner, er ist schneller und er arbeitet energieeffizienter als seine herkömmlichen Kollegen: ein Kohlenstoff-Computer, den Wissenschaftler der Universität Stanford entwickelt haben. Das Gerät ist komplett aus Transistoren mit Kohlenstoff-Nanoröhren aufgebaut.

In der Chip-Industrie geht es seit Jahren vor allem darum, immer kleinere und leistungsfähigere Rechner zu bauen. Während die Computer zuletzt immer schneller wurden, stagniert aber leider die Leistung der Prozessoren. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, müssen immer mehr Schaltkreise auf einem Mikroprozessor untergebracht werden. Mit der herkömmlichen Silizium-Bauweise stößt die Industrie dabei an ihre Grenzen.

Hohe Energieeffizienz

Ein Team der Stanford University in den USA hat nun einen neuartigen Mikrochip aus Kohlenstoff-Nanoröhren hergestellt. Dieser könnte geeignet sein, das Leistungsproblem zu lösen. Der entscheidende Vorteil: die Kohlenstoff-Bauteile sind weit energieeffizienter als die herkömmlichen Silizium-Chips, benötigen aber nicht mehr Platz als diese. Die Nanoröhren bestehen aus einer einzigen Lage von Kohlenstoff-Atomen. Diese können besser als andere Materialien Wärme ableiten. Kohlenstoff-Transistoren können daher höhere Spannungen und Temperaturen aushalten als Siliziumtransistoren.

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Wissenschaftler versuchen schon seit 15 Jahren, in den Mikroelektronik Nanoröhren aus Kohlenstoff einzusetzen – bisher ohne Erfolg. Doch nun bauten die Forscher ihren ersten Kohlenstoff-Computer aus 178 Transistoren, die jeweils aus zehn bis 200 Kohlenstoff-Nanoröhren bestehen. Es handelt sich allerdings um einen echten Prototypen. Der Kohlenstoff-Computer kann bislang nur 20 Standardbefehle fehlerfrei ausführen. Für die Forscher aber bedeutet das einen ungeheuren Durchbruch. Man geht davon aus, dass Kohlenstoff-Nanoröhren die Technologien der Zukunft mitbestimmen und die nächsten Generationen hoch energieeffizienter Elektroniksysteme möglich machen.

Josephin Lehnert

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