Οι μηχανικοί και οι φυσικοί έχουν ανακαλύψει μια ιδιότητα του πυριτίου, που θα μπορούσε να βοηθήσει την ανάπτυξη ταχύτερων υπολογιστών.
Επί του παρόντος, σύρματα χαλκού μεταφέρουν τις πληροφορίες σε έναν υπολογιστή, και η διαδικασία επιβραδύνεται καθώς τα καλώδια ζεσταίνονται.
Το “Photonic” and “spintronic” computing, είναι η αρχή της μεταφοράς των πληροφοριών από το φως ή την περιστροφή των ηλεκτρονίων.
Αυτή η νέα ικανότητα σημαίνει ότι ανιχνευτές φωτός με βάση το πυρίτιο, εντοπίζουν την περιστροφή, έτσι ώστε περισσότερες πληροφορίες να μπορούν να μεταφερθούν.
Η περιστροφή είναι μια ιδιότητα των υπο-ατομικών σωματιδίων, η οποία επηρεάζει την κατάταξη των ηλεκτρονίων και των πυρήνων σε άτομα και μόρια. Η ιδιότητα αυτή συνήθως παρατηρείται σε υλικά που περιέχουν βαρέα στοιχεία, τα οποία είναι δύσκολο να ενσωματωθούν στα υπάρχοντα συστήματα υπολογιστών που αποτελούνται κυρίως από πυρίτιο.
Το πυρίτιο είναι ένα πολύ συμμετρικό κρυστάλλου, αλλά αλλάζοντας την γεωμετρία του, η ομάδα ήταν σε θέση να προσδώσει “χειρόμορφες” ιδιότητες σε αυτό. Χειρόμορφο θεωρείται ένα αντικείμενο, εάν η κατοπτρική εικόνα του δεν μπορεί να υπερτίθεται στο πρωτότυπο.
Αυτό σημαίνει ότι η χειρομορφία των ανιχνευτών που βασίζονται στο πυρίτιο είναι σε θέση ναανιχνεύσει την περιστροφή των ηλεκτρονίων και του φωτός, και ως εκ τούτου επιτρέπει τη μετάδοση περισσότερων πληροφοριών.
«Η ολοκληρωτική λειτουργία υπολογιστών μέσω του φωτός είναι ένα μακρινό όνειρο, αλλά μερικές γραμμές διασύνδεσης χαλκού μπορούν να αντικατασταθούν από συσκευές που ανιχνεύουν το φως». Ο καθηγητής Ritesh Agarwal, ο οποίος ηγείτο της μελέτης αυτής, στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, δήλωσε στο BBC:
“To εγχείρημα αυτό, είναι μόνο περίπου πέντε χρόνια μακριά από τώρα. Η τεχνολογία υπάρχει ήδη, αλλά αυτό μπορεί να προσθέσει περισσότερη λειτουργικότητα.”
Η ανακάλυψη έγινε τυχαία, ενώ διερευνούνταν βαρύτερα υλικά.
Όπως και με την ανακάλυψη χειραλικότητας στο πυρίτιο, η μελέτη αυτή έχει ευρύτερες επιπτώσεις για την επιστήμη των υλικών.
“Είναι το ίδιο πυρίτιο, το μόνο κάναμε ήταν να το κόψουμε σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση», εξήγησε ο καθηγητής Ritesh Agarwal. Αυτό είναι ένα βήμα μπροστά για τη μηχανική για τη δημιουργία νέων, χρήσιμων ιδιοτήτων, αλλάζοντας απλά τη γεωμετρία του υλικού.
