211service.com
IBM „Noise Free“ nanolaboratorija
Šią savaitę IBM paskelbė apie planus Šveicarijoje statyti didžiausią pasaulyje netriukšmingą nanoelektronikos gamybos įrangą. Apsaugodami įrangą nuo išorinio elektromagnetinio, šiluminio ir seisminio triukšmo, nauji įrenginiai turėtų padėti atlikti tyrimus įvairiose srityse, tokiose kaip spintronika, anglies pagrindu pagaminti įrenginiai ir nanofotonika, teigia IBM.
Triukšmo blokavimas: Menininko atvaizdas (viršuje) rodo naujos IBM nanotechnologijų tyrimų infrastruktūros Ciuriche (Šveicarija) dizainą, kuriame bus didžiausios pasaulyje netriukšmingos laboratorijos. Bandymo stendai kiekvienoje laboratorijoje (apačioje) bus ant seisminių blokų, sumontuotų ant pneumatinių spyruoklių. Dvigubos laboratorijų grindys pašalins vibraciją, įskaitant tuos, kuriuos sukelia į patalpą įeinantys žmonės.
Elektronikos tyrimams pereinant prie vis mažesnio masto, stabili laboratorijos aplinka tampa vis svarbesnė, sako Matthiasas Kaiserswerthas, bendrovės direktorius. IBM Ciuricho tyrimų laboratorija . Jei bandote sukurti naują tranzistorių, manipuliuodami atskirais elektronais, judančiais per anglies nanovamzdelį, bet koks trikdymas – pro šalį burzgiantis sunkvežimis ar šalia esantis dulkių siurblys – gali sutrikdyti jūsų eksperimentą ir gauti nepakartojamus rezultatus.
Kaiserswerthas sako, kad tai, ko mes stengiamės pasiekti, yra tikrai be triukšmo ir apsaugoti nuo visų šių įtakų. Galiausiai, pasak Kaiserswerth, tokios patalpos nanoelektronikai taps tokiais, kaip švarios patalpos įprastinei silicio elektronikai.
Henris Smitas MIT nanostruktūrų laboratorijos direktorius, nėra toks tikras. Jo teigimu, nėra tvirtų įrodymų, kad tokios patalpos reikalingos. Aktyvus vibracijos izoliavimas yra geresnis sprendimas ir už daug mažesnę kainą.
Bet Xiang Zhang , Kalifornijos universiteto Berklyje Nano masto mokslo ir inžinerijos centro direktorius, teigia, kad būtent IBM noras rizikuoti su savo naujuoju įrenginiu sukels jaudulį nanotechnologijų bendruomenėje. Tai geras ženklas, sako jis.
Naujosios laboratorijos yra dalis 90 milijonų dolerių vertės 65 000 kvadratinių pėdų objekto, kurį IBM stato bendradarbiaudama su Šveicarijos federaliniu technologijos institutu, taip pat Ciuriche. Trečdalis 90 milijonų dolerių bus skirta 10 000 kvadratinių pėdų švarių patalpų ir 2 000 kvadratinių pėdų triukšmingų laboratorijų statybai. Nors nanotechnologijų laboratorijos kitur yra įvairiais būdais ekranuotos, sako Kaiserswerthas, šis 200 kvadratinių metrų plotas bus unikalus. Šios netriukšmingos laboratorijos suteiks mums konkurencinį pranašumą, kad galėtume greičiau judėti į priekį.
IBM užsiima kompiuterių lustų gamyba, sako Kaiserswerthas. Tačiau pastaruosius kelerius metus stengėmės įvykdyti Moore'o dėsnį, padvigubinant lusto tranzistorių skaičių ir padvigubinant laikrodžio dažnį. Metodai, kuriuos pramonė tradiciškai taiko grandinės tankiui padidinti, pradeda atsitrenkti į pagrindines silicio fizines ribas. Tiek daug įmonių ir tyrimų centrų bando sukurti naujus informacijos saugojimo ir skaičiavimų būdus.
Pavyzdžiui, IBM ieško tranzistorių kūrimo iš nanolaidų, naudodama mažas magnetines jėgas, kurias veikia elektronai, kad saugotų informaciją, ir sulėtintų bei lenktų šviesą taip, kad būtų galima atlikti skaičiavimus naudojant fotonus, o ne elektronus.
Tačiau su šiomis naujomis technologijomis atsiranda naujų iššūkių. Kai pereinate prie atominio masto tyrimų, susiduriate su labai žemu energijos lygiu, todėl jums reikia labai jautrių instrumentų, sako Kaiserswerthas. Ir kuo instrumentas jautresnis, tuo jis labiau reaguoja į aplinkos trikdžius. Kiekvieną kartą pirkdami naują įrangą, sako Paulas Seidleris, IBM Ciuricho mokslo ir technologijų vadovas, turėdavome gerai pagalvoti, kuri laboratorija būtų tinkamiausia.
Nanotechnologijoms tobulėjant kuriant vis mažesnes struktūras, reikalaujančias didesnio tikslumo, daugelis laboratorijų vis dažniau pastebės, kad tai yra problema, sako Kaiserswerthas. Zhang sutinka. Tai yra kažkas, ką pramonė turės spręsti, sako jis.
Kiekvienoje naujojoje IBM laboratorijoje ant atskirų betoninių blokų sumontuoti bandymų stendai, elastingai paremti pneumatiniais amortizatoriais. Šie savo ruožtu bus montuojami ant vibraciją sugeriančių didelės masės betoninių plokščių. Šios dvivietės grindys pašalins net vibraciją, kurią sukelia įeinantys žmonės.
Panašiai laboratorijos bus veiksmingai apgaubtos narveliais, kurie veikia kaip pasyvūs elektromagnetiniai skydai, apsaugantys nuo nuolatinių elektromagnetinių laukų, tokių kaip netoliese esantys geležinkeliai ar kitos laboratorijos. Jutikliu pagrįstas aktyvus ekranavimas kompensuos bet kokius periodinius elektromagnetinius trikdžius. Kaiserswerthas sako, kad galime apsaugoti iki penkių nanoteslų arba iki 10 000 žemės magnetinio lauko.
Tai yra kitas tikslumo lygis, sako Seidleris. Daugeliu atžvilgių tai rodo, kad nanoelektronika atėjo.