Könnte die molekulare Nanotechnologie die Herstellung von Computerchips und Hardware ermöglichen, die jede gewünschte Form haben, anstatt immer flach zu sein? [geschlossen]

Könnte die direkte Manipulation einzelner Atome und Moleküle die Schaffung von Computern ermöglichen, die exotische und seltsame Formen wie einen Würfel oder sogar eine Kugel mit flexiblen und/oder kontinuierlichen Verarbeitungsteilen haben könnten? Ich las über organische Elektronik und ich las, dass Computer mit dieser Technologie weich und flexibel sein könnten und sogar ein elektronisches Papier der Computer selbst sein könnte.

Wenn Computer 3D-Formen hätten, hätten sie viel mehr Rechenleistung. Ich denke, dass Spintronik, optische Schaltkreise, Metamaterialien und Supraleiter das Wärmeproblem lösen könnten. Und die Schnittstelle wäre auch kein Problem, da futuristische Computer holografische Bildschirme und Tastaturen haben könnten, die durch Gedanken oder Augenbewegungen gesteuert werden.

Und diese futuristisch exotisch aussehenden Maschinen könnten Verarbeitungsleistung für das gesamte Material haben, da die Schaltkreise Atom für Atom erstellt würden, anstatt die gesamte Verarbeitungsleistung des Geräts in kleinen quadratischen Teilen zu konzentrieren. Dieser Prozess würde die Chips jedoch viel größer machen als heutige Geräte. Wäre das ein Problem?

Ein weiteres Problem wäre die Größe. Wie wäre es mit einem würfel- oder pyramidenförmigen Computer mit 5 cm Durchmesser? Wäre das ein Problem?

Ich stimme dafür, diese Frage zu schließen, weil es keine weltbildende Frage ist und zu viele Fragen stellt. Schlimmer noch, wir können bereits dreidimensionale Computerchips bauen (wir haben die Technologie seit den 90er Jahren. Die meisten CPUs sind heute 3D-Chips). Am schlimmsten ist, dass das OP zwar den Wunsch nach seltsamen, willkürlichen Formen in Betracht zieht, aber keinen Grund dafür liefert, warum sie solche Dinge brauchen. Wissenschaft und Technik schließen Effizienz selten aus - und als EE kann ich mir nicht vorstellen, warum Sie einen Pyramidenchip wollen.

Antworten (2)

Ja, aber die Hitze wäre immer noch ein Problem, wenn Sie versuchen, es so zu machen, wie wir es mit Chips gemacht haben. Quadratisches Würfelgesetz.

Das menschliche Gehirn scheint es aber geschafft zu haben. Wenn Sie zu einer solchen molekularen Maschinerie fähig wären, würden Sie wahrscheinlich eher etwas wie ein Gehirn mit dynamischen Strukturen versuchen.

Sie scheinen Konzepte zu verwirren und zu verwechseln: 3D-Elektronik und flexible Elektronik.

3D-Elektronik ist heute schon mit konventionellen, siliziumbasierten Prozessen Realität. Werfen Sie einen Blick auf 3D-NAND-Speicher

Die 3D-Technologie für integrierte Schaltungen (3D-IC) stapelt Chips integrierter Schaltungen (IC) vertikal in einem einzigen 3D-IC-Chip-Gehäuse. [...] Im Jahr 2019 produzierte Samsung einen 1024-GB-Flash-Chip mit acht gestapelten 96-Layer-V-NAND-Chips und mit QLC-Technologie.

Ich würde einen Stapel mit 96 Schichten kaum als 2D-Gerät bezeichnen. Das sind Wolkenkratzer in einer IC-Landschaft. Sie sind bereits wie ein Prisma geformt.

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Auch flexible Elektronik ist schon angesagt. Wenn Sie kürzlich Kleidung gekauft haben, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass Sie an der Selbstbedienungskasse den Barcode nicht mehr scannen müssen: Dies dank einer RF-ID, die in den Etiketten des Bademantels enthalten ist und völlig flexibel ist . RF-ID und andere Schaltungen werden routinemäßig auf Kunststoff hergestellt und zeigen Flexibilität, und im Bereich des Internets der Dinge werden immer mehr Fortschritte erzielt.

Die Hauptbeschränkung besteht in der Anpassung an die neuen Materialien. Wir sind ziemlich gut darin, eine kritische Dimension von 7 nm auf Silizium herzustellen, weil wir mehr als ein halbes Jahrhundert Erfahrung und Forschung damit haben, dasselbe auf Kunststoff zu tun, ist noch nicht da.

Nehmen Sie als Ratschlag auch jede wissenschaftliche Arbeit mit Vorsicht, die besagt, dass "X der neue Durchbruch in der Elektronik sein wird". Forscher müssen hinter ihren Papieren eine gute Geschichte erzählen, um die Aufmerksamkeit der allgemeinen Medien zu erregen, aber der Weg von einem Universitätslabor auf den Markt ist ein großer Schritt. Spintronik, DNA-basierte Chips, photonische Schaltkreise, Metamaterialien waren schon vor 20 Jahren, als ich an meiner Doktorarbeit arbeitete, coole Forschungsthemen, und einige davon sind verblasst. Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit, Wirtschaftlichkeit der Produktion, Wärme- und Strommanagement gehören zu den Dingen, die einen Doktoranden nicht so sehr beunruhigen, aber einen Business Case am Vorstandstisch einer Gießerei zunichte machen.

Könnte die molekulare Nanotechnologie die Herstellung von Computerchips und Hardware ermöglichen, die jede gewünschte Form haben, anstatt immer flach zu sein? [geschlossen]
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