Ingegneri e scienziati che collaborano all'Università di Harvard e alla MITRE Corporation hanno sviluppato e dimostrato il primo nanoprocessore programmabile al mondo.

Il rivoluzionario sistema informatico prototipo, descritto in un articolo apparso oggi sulla rivista Natura , rappresenta un significativo passo avanti nella complessità dei circuiti per computer che possono essere assemblati da componenti sintetizzati su scala nanometrica.

Rappresenta anche un progresso perché questi nanocircuiti ultra piccoli possono essere programmati elettronicamente per eseguire una serie di funzioni aritmetiche e logiche di base.

"Questo lavoro rappresenta un salto quantico in avanti nella complessità e nella funzione dei circuiti costruiti dal basso verso l'alto, e dimostra così che questo paradigma dal basso verso l'alto, che è distinto dal modo in cui si costruiscono oggi i circuiti commerciali, può produrre nanoprocessori e altri sistemi integrati del futuro, " dice il ricercatore principale Charles M. Lieber, che ricopre un incarico congiunto presso il Dipartimento di Chimica e Biologia Chimica di Harvard e la Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate.

Il lavoro è stato reso possibile dai progressi nella progettazione e nella sintesi di elementi costitutivi di nanofili. Questi componenti a nanofili ora dimostrano la riproducibilità necessaria per costruire circuiti elettronici funzionali, e lo fa anche a una dimensione e complessità dei materiali difficili da raggiungere con i tradizionali approcci top-down.

Inoltre, l'architettura piastrellata è completamente scalabile, permettendo l'assemblaggio di nanoprocessori molto più grandi e sempre più funzionali.

"Negli ultimi 10-15 anni, ricercatori che lavorano con i nanofili, nanotubi di carbonio, e altre nanostrutture hanno faticato a costruire tutti i circuiti tranne quelli più basilari, in gran parte a causa delle variazioni nelle proprietà delle singole nanostrutture, "dice Lieber, il Mark Hyman Professore di Chimica. "Abbiamo dimostrato che questa limitazione può ora essere superata e siamo entusiasti delle prospettive di sfruttare il paradigma dal basso verso l'alto della biologia nella costruzione dell'elettronica futura".

Un'ulteriore caratteristica dell'anticipo è che i circuiti nel nanoprocessore funzionano utilizzando pochissima energia, anche tenendo conto delle loro minuscole dimensioni, perché i loro nanofili componenti contengono interruttori a transistor che sono "non volatili".

Ciò significa che, a differenza dei transistor nei circuiti dei microcomputer convenzionali, una volta programmati i transistor a nanofili, non richiedono alcun dispendio aggiuntivo di energia elettrica per il mantenimento della memoria.

"A causa delle loro dimensioni molto ridotte e dei requisiti di alimentazione molto bassi, questi nuovi circuiti di nanoprocessori sono elementi costitutivi in ​​grado di controllare e abilitare una classe completamente nuova di componenti molto più piccoli, sensori elettronici più leggeri ed elettronica di consumo, " dice il co-autore Shamik Das, l'ingegnere capo nel gruppo di nanosistemi di MITRE.

"Questo nuovo nanoprocessore rappresenta un'importante pietra miliare verso la realizzazione della visione di un nanocomputer che è stata articolata per la prima volta più di 50 anni fa dal fisico Richard Feynman, "dice James Ellenbogen, uno scienziato capo al MITRE.