Logisch schakelen met koolstof nanobuizen

Wetenschappers van de TU Delft zijn erin geslaagd om transistorcircuits te bouwen van koolstof nanobuizen. In het verleden was het al gelukt om een enkele buis als een transistor te gebruiken, nu is het dus ook gelukt om daarmee een schakeling in elkaar te zetten. Het gaat hier om simpele schakelingen als een inverter, een flipflop, een NOR-poort en een ringoscillator. Deze simpele schakelingen vormen in feite de basis van alle computerhardware.

Voor de productie van deze schakelingen is eerst met behulp van elektronenbundel-lithografie een patroon van aluminium aangebracht op een ondergrond van siliciumoxide. Op deze laagjes aluminium onstaat een oxidelaagje, wat als isolatie dient. Vervolgens worden de buisjes vanuit een vloeistof op het oppervlak aangebracht, waarna op de plaatsen waar buisjes met de juiste afmetingen op de juiste plek liggen ,weer met behulp van elektronenbundel-lithografie, de gouden contactelektroden en verbindingsdraden worden aangebracht.

Om een indicatie te geven van de afmetingen van deze buisjes, die een diameter hebben van ongeveer 1 nanometer, is het handig om te vermelden dat de huidige chips een resolutie hebben van ongeveer 100 nanometer.

Uiteraard is dit nog heel experimenteel, maar wel een stap voorwaarts, omdat nu voor het eerst een logische schakeling is gebouwd met losse moleculen. Hier is het volledige artikel te lezen. Zarc.oh bedankt voor de tip.

Reacties (67)

[musiman]

Wanneer je de hoeveelheid subsidies vergelijkt met de ons omringende landen, dan zie je dat Nederland bar laag in de ranglijst staat. Er is dan ook moordende concurrentie om een subsidie "te winnen".
Hierdoor heb je echter wel, dat met name de goede onderzoeken subisidie gelden krijgen.

Verder zie je dat het aantal onderzoeken ook minder is. Maar wederom is de kwaliteit van die onderzoeken bijzonder hoog.

Knap staaltje van LaagLand

[Verwijderd]

Je zult wel gelijk hebben maar waar komt je informatie vandaan dat de subsidie (1e + 2e +3e geldstroom)lager is dan inde omringende landen en dat daardoor het aantal onderzoeken minder is?

[musiman]

<off topic>
Ik heb een academische achtergrond.
</off topic>

Ik vraag me trouwens af hoe het zit met de warmte ontwikkeling van deze schakelingen. Mocht deze niet al te hoog zijn, dan kan het wellicht in de toekomst mogelijk zijn om bijzonder kleine processor implantaten te ontwikkelen die bijvoorbeeld artificiele organen besturen...

[apa]

Dat bestaat al hoor. De universiteit van Gent (België) heeft zo'n proeven lopen om doven te laten horen d.m.v. micro-chips die in het oor geplant worden en als energiebron hersengolven gebruiken.

Ze zijn ook al bezig aan prototypes voor het zicht; maar ze beweren dat het op dat vlak wel nog even zal duren eer er chips komen die een laag genoeg verbruik hebben en toch krachtig genoeg zijn om het menselijk oog te kunnen vervangen.

[Verwijderd]

[OT]
[quote]
<off topic>
Ik heb een academische achtergrond.
</off topic>
[/quote]

Dat zal wel, maar de vraag was:

[quote]
Je zult wel gelijk hebben maar waar komt je informatie vandaan dat de subsidie (1e + 2e +3e geldstroom)lager is dan inde omringende landen en dat daardoor het aantal onderzoeken minder is?
[/quote]

Als jij door de zin "iIk heb een acedemische achtergrond" verklaart dat je daardoor alles weet van subsidies vindt ik het maar raar. . . Als je nu zou zeggen, ik ben afgestudeerd op het onderwerp "onderzoeken en subsidies" o.i.d.

Het feit dat je een acedemische achtergrond (concierge op een universiteit? ) hebt wil niet zeggen dat je op elk onderwerp goed onderlegd bent. Het lijkt me een beetje arrogant om dat zo te stellen...

En subsidies is niet de enige manier om dit soort onderzoeken te stimuleren, ik noem de vrije economie. Elk bedrijf dat winst wil maken zal onderzoek doen om dit te bewerkstelligen, subsidie of niet.

[quote]
Dat moest er even uit.
[/quote]

P.S.
Let vooral op de bij de "concierge" zin, dat was gewoon een geintje, niet kwetsend of zelfs maar serieus bedoeld.

[Verwijderd]

Dit schoot ook door mijn gedachten - wij maken als klein land ook best veel.

Alleen:
- of we geven het gratis weg
- of we weten er geen commercieel succes van te maken.

[SirBlade]

We zijn een ontwikkel-land niet een productie-land, daar zijn we veel te duur voor. Je kan 10 Taiwanesen laten werken vooor de prijs van 1 Nederlander. Maar bij ontwikkeling zijn personeelskosten veel minder belangrijk.

[Verwijderd]

Je brengt het alsof het de gewoonste zaak van de wereld is. Die taiwanees moet 2x harder werken om net z'n gezinnetje rond te laten komen (als z'n kinderen tenminste ook werken). En daar profiteren wij dan van. Mooie boel.
Ja ja... off topic. maar we moeten niet janken als hardware duurder wordt als we dat probleem een keer willen beetpakken...

[RobT]

Kijk naar onze nationale "trots"Philips, veel van de productie gaat naar oost-europa of het verre oosten.

Dat was vroeger zo, daarna is het gestabiliseerd, en nu is de tendens omgekeerd: door de computergestuurde productie-apparatuur komt steeds meer terug, zodat bedrijven als Philips 'lokaal' of in elk geval op hetzelfde continent kunnen produceren.
Philips heeft bv al jaren een grote fab in Nijmegen (kon ik zien vanuit mijn ouderlijk huis), en sinds kort ism STmicroelectronics een zeer moderne fab in Crolles, Frankrijk.

Voorderest, NL produceert heel veel, is absoluut een exportland. Waarom denk je dat de gulden zolang aan de DM gekoppeld was? In het begin omdat de DM stabieler was ed, later omdat de gulden eigenlijk ondergewaardeerd was (1DM => 1,06NLG was realistischer dan 1,12NLG..), en met een hogere gulden ben je als particulier wel blij, maar als exporteur helemaal niet, dan kan niemand je producten meer betalen.

Kwa technisch onderzoek doet NL met zijn 3 TU's goed mee, zoals blijkt uit dit artikel, dat overigens 1 maand geleden al in het Delftse TU-periodiek stond.

[SirBlade]

Mijn voorgaande post was bedoeld als constatering, niet als een waarde-oordeel. Je hebt helemaal gelijk als je zegt dat die Taiwanees nog vele malen harder werkt, en ja, dit is enorm onrechtvaardig. Maar het is wel de normaalste zaak van de wereld. Kijk naar onze nationale "trots"Philips, veel van de productie gaat naar oost-europa of het verre oosten.

Maar wie onder ons is er bereid f999,95 voor z'n volgende (standaard) moederbordje te betalen?

[Ludewig]

In America wordt ook heel veel onderzoek door de overheid betaalt en gratis beschikbaar gesteld.

Een goed voorbeeld is het Internet, dat was er niet geweest zonder geld van de ARPA.

In Nederland moet er trouwens steeds meer worden verdient met onderzoek (dankzij Jorritsma, Hermans en andere VVD-dombo's). Dat betekent dat je eerst betaalt voor het onderzoek via de belastingen en dat je er daarna weer voor moet betalen omdat er een patent op rust.

Bovendien moet het onderzoek ook snel toepasbaar zijn. Zaken zoals nanobuizen die pas over 10 a 20 jaar bruikbaar worden mogen dan niet meer.

Het gaat de verkeerde kant op met het onderzoek in Nederland. Als het zo doorgaat zijn we straks een klein land dat weinig maakt (en nobel-prijzen kunnen we dan wel vergeten ).

PS. Dat moest ik even kwijt.

[Swinnio]

In America wordt ook heel veel onderzoek door de overheid betaalt en gratis beschikbaar gesteld.

Een goed voorbeeld is het Internet, dat was er niet geweest zonder geld van de ARPA.

Ben ik niet helemaal met je eens.
Ik america zit nou eenmaal veel meer industrie en ook meer research. Dus logisch dat je daar meer van hoort en dat de budgetten groter zijn.
Het ARPA-net was in eerste instantie een onderzoek van Amerikaanse defensie, gestuurd door de Koude oorlog. Dat Nederland daar niet zo'n budget voor had, lijkt me duidelijk.

Bovendien moet het onderzoek ook snel toepasbaar zijn. Zaken zoals nanobuizen die pas over 10 a 20 jaar bruikbaar worden mogen dan niet meer.

Ook dat valt wel mee. Dergelijk onderzoek kan op universiteiten nog steeds plaatsvinden. En bedrijven als Philips zijn niet afhankelijk van de overheid in keuzes waar ze research naar gaan doen.

Het gaat de verkeerde kant op met het onderzoek in Nederland. Als het zo doorgaat zijn we straks een klein land dat weinig maakt (en nobel-prijzen kunnen we dan wel vergeten ).

Alsof jij daar genoeg overzicht en informatie over hebt om zoiets te kunnen beweren
De tijd van Nobelprijzen is dan misschien voorbij, maar dat komt gewoon door de geringe omvang van ons land, niet door de kwaliteit. En zolang er uitvindingen als de CD gedaan worden, lijkt me een dergelijk negatief beeld nogal overdreven.

[Cyberpope]

De uitvinding van de CD is nog in de "gouden" tijd geweest, toen regeringsondersteuning d.m.v. geld nog mogelijk was bij bedrijven en ook gedaan werd. Dit voorbeeld gaat nu absoluut niet meer op. 2 reden.

1) Overheidsteun voor bedrijven mag niet meer (zeker niet van europa, concurrentie vervalsing)

2) Sinds begin 1990 wordt onderzoek in Nederland en niet te vergeten de academisch mogelijkheden sterk beknot door het overheidsbeleid.

[off topic]
Niet voor niets zijn we op het gebied van onderwijs uit de top 3 gevallen naar beneden de 10de plaats. Daarover maakt men zich in de academisch kringen ernstig zorgen. Nu gaat er vanuit het ministerie plannen op om aan de universiteit de mastertitel te hangen, maar het is maar de vraag over de nederlandse onderwijsinstelling dat niveau nog wel halen en de toets hiervoor doorstaan!!!
[/off topic]

[Maurits van Baerle]

De CD is ontwikkeld in de jaren '70. Dat was voor fundamenteel onderzoek (waar de CD uit voortkwam) een hele andere tijd dan nu.
Het NatLab is niet meer wat het geweest is.

[Shunt]

nederland is al best bekend om zijn goede uitvindingen

ik weet ze niet allemaal uit mijn hoofd maar het zijn er heel veel

[Verwijderd]

[Off topic]

Paar kleine uitvindingen van nederlandse bodem naar mijn weet.... de Videorecorder.. de laserdisc.. de cd .. de vcd... de dvd.... allemaal uitvindingen van Philips (wat toch echt een nederlands bedrijf is) en als ik me niet vergist hebben ze ook wat met de Gloeilamp te maken.....

hier verdiep ik me verder niet zo in....

[witchdoc]

Zegt de naam Thomas Edison je iets? Niet bepaald een Nederlander hoor.
Bestond Philips in 1879 eigenlijk al? Toen brandde namelijk de eerste gloeilamp voor de eerste keer.

[Dennizz]

Bluethoot kwam opeens in me op, was dit niet van een nederlandse uitvinder

[DiSiLLUSiON]

Bluetooth was idd van een Nederlandse uitvinder die bij Ericcson in zweden of noorwegen ofzo? werkte.

[eflukx]

Bluetooth is evenals de mensen van de boven beschrven nano-tube opgeleid aan de TU in Delft.

En BTW, Philips bestaat sinds 1891..

[TaXaN]

Ik dacht dat de cd ontwikkeld was in de Philipsvestiging van Kiewit/Hasselt in België.

[apa]

Och... Dat is in ieder land wel zo hoor... België heeft ook zo zijn deel aan nuttige uitvindingen (en niet alleen technologische):

* SmartCards: wij betalen hier al een paar jaar met zo'n SmartCard.

* Verregaande samenwerking tussen staten: België was in feite de grondlegger van de huidige EU met de BLEU (Belgisch-Luxemburgse Unie) en later de BeNeLux.

* Belastingsfraude: da's zelfs een nationale sport (sorry, kon het niet laten).

...

Het is altijd wel leuk dat zo'n uitvinding uit je eigen land komt, maar eigenlijk is het gewoon leuk dat interessante dingen uitgevonden worden; niet enkel in eigen land.

edit:
Ohja, voor alle duidelijkheid: ik ben dus Belg... dus is dit niet als flame bedoeld

[RobT]

Apa, dat jullie met smartcards betalen moet je zelf weten, alles gelogd etc,... hoezo big brother.
Maar als je Belgie op de kaart wilt zetten, heb het dan over de echte nationale trots:
Belgisch bier!!!

Belastingfraude: is in Italie uitgevonden, net als belasting (romeinen). Staat zelfs in de grondwet, is verplicht, want het belastingstelsel is erop aangepast dat mensen minder betalen. Als alle italianen braaf zouden betalen zouden ze 50% teveel geld binnenkrijgen.
(Geintje trouwens dat het in de grondwet staat, maar het is echt waar dat ze er rekening mee houden dat mensen zo'n 60 a 70% te weinig opgeven.)

[voor alle duidelijkheid: ik ben dus geen Belg, maar lust af en toe wel een lekkere pint. Om het ongeveer met apa's woorden te zeggen:
maar eigenlijk is het gewoon leuk dat interessante dingen gebrouwen worden; niet enkel in eigen land. ;)]

[apa]

Van dat betalen met smartcards wil ik nog iets verduidelijken:

bij ons heet dat dus "Proton" en dat is een chip die nu op alle Belgische bankkaarten geplaatst wordt. Het functioneert als een portemonnee wat betekent dat je het oplaadt aan een pin-automaat (wij noemen dat trouwens een "BankContact") voor een bedrag die je zelf kiest. Vanaf dan werkt het net als cash geld.

Concreet is het dus zo dat als iemand je bankkaart steelt, je dat geld op de Proton-chip ook kwijt bent: zelfs als je de kaart laat blokkeren. De kaart blokkeren werkt enkel op transacties via de bankrekening. Aangezien het werkt als cash-geld is het dus ook anoniem.

Proton wordt vooral gepromoot voor kleine uitgaven (je kan er maximaal 5000 BEF (ongeveer 250 gulden) op kwijt): parkeerautomaten, publieke telefooncellen, bakker, ... Het is bij ons een waar succes geworden trouwens.

Dat van het bier wou ik er aanvankelijk bijzetten ja... Maar op univ waren er een hele pak Nederlanders die beweerden dat Heineken, Corona en Grolsch vele beter waren dan Stella, Maes, Leffe, Palm, ... (ik ga ze niet allemaal opnoemen want er zijn er minstens 500). Aangezien dit een Nederlandse site is wil ik hier dus ook geen internationaal conflict van maken .

[_Pussycat_]

Vergeet ook niet de Belgische chocolade!

[Verwijderd]

En wat dacht je van de Belgische dames
Goedele Liekens, Andrea Croonenbergh, Sabine Hagedoren

[apa]

Ja, maar het bekendste merk van Belgische Chocolade (Côte D'or) hebben we ondertussen wel aan onze Zwitserse vrienden verkocht... En hoe bedanken ze ons? Ze laten gewoon onze nationale luchtvaartmaatschappij vallen

[mr_obb]

Dit gaat nog best hard. Het nieuws dat ze een nano buis als transistor hadden gebruikt kwam hooguit een jaar geleden. Nu is het ze gelukt om meerdere te koppelen, volgend jaar lukt het ze om zemakkelijk op de goede plaats neer te leggen en over een jaar of tien komt de eerste AMD Thunderbird C68 uit, volledig opgebouwd uit koolstof buisjes, werkend op 100 Ghz en 0.2 V. Dat laatste word ook een probleem, want hoe lager het voltage , hoe groter de kans op storingen door ruis ...

[Verwijderd]

Problemen zijn er om opgelost te worden, vandaar dat er ook in de toekomst gesproken wordt. Voordat een nieuwe technologie kan worden toegepast zijn er altijd wel een reeks praktische problemen. Ik ben in ieder geval erg onder de indruk van het feit dat er nog steeds zoveel nieuwe technologieen worden ontwikkeld om de rekenkracht per oppervlakte te vergroten!

Ik ben benieuwd of ik de dag nog mag meemaken dat we niet meer weten hoe we deze maatstaf nog verder kunnen optimaliseren (ga ik de quantumcomputer nog overleven?), en zo niet, in hoeverre virtuele rekenkracht zal worden toegepast d.m.v. netwerken van computers...

[OpAmp]

nanobuis als transistor is al zeker 2 jaar bekend, niet 1 zoals je zegt, dat is toch eff 2 keer zolang

En toen was het nog vooral een gevalletje van geluk als ze een paar miljoen van die nano-transistoren bij elkaar gooiden dat ze ook goed zouden werken (dus voor een proc meer geld en evenveel ruimte nodig), nu is deze technologie gewoon wat verbeterd en kan het dus wel rendabel worden.

[markvt]

toch zijn ze in nederland wel slim, relatief klein land en toch grote doorbraken.

[Cookie]

toch zijn ze in nederland wel slim, relatief klein land en toch grote doorbraken.

Ja, dijken van doorbraken zelfs...

[Verwijderd]

Sorry, dit is niet nieuw. Reeds twee maanden geleden was er op slashdot te lezen dat onderzoekers erin geslaagd waren een voltage inverter te bouwen van nanotubes...

[mhzeater]

Heb je dat nieuws dan niet even gepost?

[Haaguit]

Ik vraag me af hoe het zit met de inteferentie van elektronen op dit niveau. Op het huidige niveau moeten ze er al rekening mee houden, dus 100x kleiner MOET wel problemen geven lijkt mij

[apa]

Als je tegelijk het voltage verlaagt niet he... Nu heb je er problemen mee als je gaat overklokken en dat je daarvoor de voltage zoveel verhoogt dat er elektronenmigratie optreedt.

Ik vraag mij alleen af of het makkelijk is om zo'n lage voltages te produceren en die dan ook continu te kunnen handhaven zonder pieken.

[the_stickie]

wijbelgen hebben al veel uitgevonden hoor; prikkeldraad bv... en 't huidige productieprocedé voor biljartballen, en stoofvlees en...

[Verwijderd]

wijbelgen hebben al veel uitgevonden hoor; prikeldrrad bv... en 't hidige productieprocedé voor biljartballen, en stoofvlees en..

Volgens mij heb ik vorige week ergens gelezen dat het patent van prikkeldraad in de 19e eeuw bij een stel engelse bedrijven zat, ik zal dat eens nakijken, volgens mij was dat of in de krant of in de Natuur & Techniek.
Bedoel je met biljartballen de moderne van kunststof of de autentieke van ivoor. Want dat productieprocede is toch gewoon een olifant neerknallen?
Voor stoofvlees ben ik de Belgen in ieder geval veel dank verschuldigd. Gisteren nog gegeten met spruitjes. Daas goe he mennekes. Allee zunne, als ge goesting hait om een pintje te vatten dan zeit ge van harte welkom. Zeker en vast!

---Edit ---
Volgens het barbwiremuseum is in 1867 het prikkeldraad bedacht en in 1868 de eerste praktische oplossing. Joseph F. Glidden uit Illinois wordt gezien als de vader van het prikkeldraad.

[Felicia]

OK ik zie nu dat ze een NOR poort hebben gemaakt maar waarom niet meteen een AND poort of een NAND maken. Dat is volgens mij veel makkelijker dan een NOR. Vanuit daar kan je natuurlijk weer voortborduren op de XOR poort e.d.

Maar dan nog is het wel een leuke doorbraak. Ik vraag me alleen af hoe oud die al is. Stond namelijk een tijdje geleden in het eindhovens dagblad ook al dat ze een schakeling hadden gebouwd met nano buizen op de TU. Ik weet alleen niet meer wat voor schakeling dat precies is geweest. Nouja hoe dan ook een leuke ontwikkeling.

[OpAmp]

nopes.. not-poortjes zijn makkelijker (fysisch gezien)

owh, en zitten btw WEL NAND poortjes op afaik..

en voor de echte fanatici: PDF over deze technologie

[koffercomputer]

[quote[waarna op de plaatsen waar buisjes met de juiste afmetingen op de juiste plek liggen ,weer met behulp van elektronenbundel-lithografie, de gouden contactelektroden en verbindingsdraden worden aangebracht.[/quote]

Het proces berust dus nog steeds voor een groot deel op toeval. Ik ben benieuwd of ze een manier zullen vinden om iedere nanotube op je juiste plaats te laten 'plaatsnemen'. Misschien iets met een soort van uitsparing waar de buis in past, of misschien kunnen ze de buizen rechtstreeks op de juiste plaats gaan 'kweken'. Ben benieuwd!

[Verwijderd]

Leuk... Stappen we over een jaartje of tien van de micron technologie af, gaan we op de nanon toer. Naja, het zal weer de megaherzjes opkrikken...

Nou, ik zou zeggen dat wel allang in het nanotijdperk zitten hoor... Die moderne chippies hebben 130 nanometer lijntjes! (0.13 micron)