Alfonso Maruccia

Quei nanotubi sono tutti un bollore

IBM tenta di fare luce su come si scaldano e quanto i circuiti basati sul carbonio. Svelando qualche sorpresa sul comportamento di questo materiale, e gettando le basi su eventuali altri studi futuri

Roma - Il calore, si sa, è il nemico numero uno di CPU e microchip che pulsano all'interno di ogni genere di dispositivi, e se con il silicio il fenomeno lo si riesce a tenere sotto controllo più o meno adeguatamente, con i nanotubi di carbonio la cosa appare decisamente più complessa e problematica. IBM lo sa anche lei, e lo mette in numeri nella prima ricerca di questo genere volta ad affrontare gli ostacoli che si frappongono tra uno showcase nanotecnologico e l'utilizzo pratico di una delle soluzioni hi-tech più promettenti.

Sul silicio la dissipazione del calore in seguito al passaggio di corrente viene affrontata in molti modi, il principale dei quali è la raffinazione sempiterna del design di circuiti logici e package, che conta sulla costante miniaturizzazione dei componenti per ottenere transistor maggiormente efficienti e quindi "scarti" energetici meno problematici e bollenti.

Entrando nel magico (in tutti i sensi) mondo della nanotecnologia e dei tubi di carbonio, però, un simile approccio non ha più alcun valore perché i nanotubi già di loro sono ridicolmente miniaturizzati (1-2 nm), e per di più, hanno scoperto i ricercatori IBM, tendono a comportarsi in maniera bizzarra per quanto riguarda la dispersione del calore in eccesso.
Quando una corrente elettrica viene applicata al circuito, nei transistor sperimentali fatti di nanotubi di carbonio le vibrazioni atomiche salgono oltre la soglia definita normale e tipica del comportamento di altri materiali come il silicio, dove tutti gli atomi vibrano all'unisono producendo una quantità di calore uniforme in tutto il composto. Al contrario gli atomi dei nanotubi vibrano un po' casaccio producendo quantità di calore non uniformi, in un caso 1000 C, in un altro 400 e così via.

Dando un'occhiata ravvicinata come mai era stato fatto prima al comportamento dei nanotubi in scenari di utilizzo pratici, gli esperti hanno scoperto poi altre bizzarrie come la tendenza dei nanotubi a farsi condizionare pesantemente dal substrato su cui essi sono poggiati, ulteriore parametro che dovrà quindi essere studiato a dovere per arrivare, un giorno, a transistor fatti solo ed esclusivamente di nanotubi di carbonio. Il lavoro da fare prima di arrivare a quel giorno rimane ancora parecchio, ma le promesse di una informatica nanotubica (più efficiente, meno dispendiosa in termini energetici, più veloce, più compatta) sono tali da spingere le maggiori potenze dell'hi-tech (e IBM in testa) a continuare a investire sulla ricerca.

Le tecniche innovative impiegate dagli autori dello studio sul calore dei nanotubi, basate sull'utilizzo di tecniche di spettroscopia ottica standard, sono riuscite a "sondare" un singolo nanotubo per poi integrare le informazioni raccolte con quelle provenienti da altre misurazioni. Un tipo di lavoro che "conferma idee in circolazioni da un po', ma di cui nessuno era poi tanto sicuro" secondo le parole del professore di ingegneria elettrica presso l'Università dell'Illinois, Eric Pop.

Alfonso Maruccia
19 Commenti alla Notizia Quei nanotubi sono tutti un bollore
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  • Diciamo che se IBM non trovasse un metodo per dissipare ed uniformare il calore dei nanotubi, potrebbe diventare la casa leader di produzione di accendi sigarette da auto, consumano poco e producono un calore che "te squaglia l'abitacolo".
    Siamo ai primordi e si vede anche da questo, poi si scoprirà che il carbonio non va bene, un farà un'altra scoperta casuale tipo la plastica, che però condurrà benissimo la corrente e si cambierà di nuovo tutto.
    Nel frattempo basterebbe ottimmizzare il software per hardware in uso, ma sembra un utopia....
    non+autenticato
  • errata corrige
    > Nel frattempo basterebbe ottimizzare il software
    > per l'hardware in uso, ma sembra un
    > utopia....

    Voglio la modifica del post su questo forum!!!!

    Un tastino con sopra scritto "EDIT"
    non+autenticato
  • > Voglio la modifica del post su questo forum!!!!
    >
    > Un tastino con sopra scritto "EDIT"

    Basta registrarsi.
  • nella pagina non compare il termine "nanocoso".
    Per PI, mi sembra un grosso miglioramento.
    non+autenticato
  • E' che non mi piace tanto Con la lingua fuori
  • - Scritto da: attonito
    > nella pagina non compare il termine "nanocoso".

    Rotola dal ridere
    non+autenticato
  • Altro che notizia positiva sembra un grave limite che potrebbe portare l'abbandono di una tecnologia fino ad oggi promettente!
  • Cavolo !! Ma tu sai proprio tutto !!!

    nTube
    non+autenticato
  • certo, il fatto che scaldino a 1000°C non è affatto una cosa negativa, anzi !
    quando accendi il PC la CPU fa una fiammata tipo miccetta di carnevale
    non+autenticato
  • - Scritto da: Tubando
    > Cavolo !! Ma tu sai proprio tutto !!!
    >
    > nTube


    No ma ragiono con il mio cervello!
    Non mi sembra esattamente positivo per la nuova tecnologia che sorgano già dai primi esperimenti gravi problemi di dissipazione termica, visto che è notorio che proprio i problemi di dissipazione termica frenano l'attuale evoluzione dei microprocessori!
  • Stai tranquillo: la storia scientifica é piena di scoperte che risolvono problemi fino ad allora insormontabili. Troveranno un materiale che assorbe tanto bene quelle vibrazioni o fa comportare i nanotubi in modo diverso od useranno una variante diverse delle strutture (mi pare che ci sia stato un articolo del genere poco tempo fa, ma non ricordo esatttamente: forse era su di un'altra sostanza).
  • - Scritto da: Fiamel
    > Stai tranquillo: la storia scientifica é piena di
    > scoperte che risolvono problemi fino ad allora
    > insormontabili. Troveranno un materiale che
    > assorbe tanto bene quelle vibrazioni o fa
    > comportare i nanotubi in modo diverso od useranno
    > una variante diverse delle strutture (mi pare che
    > ci sia stato un articolo del genere poco tempo
    > fa, ma non ricordo esatttamente: forse era su di
    > un'altra
    > sostanza).

    Per carità non mi sono mai sognato di dire che si tratti di un'ostacolo insormontabile, solo certo tale limite attuale non rende più vicine future applicazioni in campo elettronico, tutto qui!
  • - Scritto da: Enjoy with Us
    > Altro che notizia positiva sembra un grave limite
    > che potrebbe portare l'abbandono di una
    > tecnologia fino ad oggi promettente!
    No anzi spesso gli esperimenti che danno risultati inattesi sono forieri di succulente novità fisiche che possono portare a tecnologie impensabili altrimenti.

    Direi che è una notizia che sposta solo i tempi della ricerca ma non pare necessariamente negativa, anzi...
  • Un bardo non privo d'ingegno disse: "Ci sono più cose in cielo, in terra e nei nanotubi che nei tuoi libri di ingegneria".
    non+autenticato
  • - Scritto da: ciampix
    > - Scritto da: Enjoy with Us
    > > Altro che notizia positiva sembra un grave
    > limite
    > > che potrebbe portare l'abbandono di una
    > > tecnologia fino ad oggi promettente!
    > No anzi spesso gli esperimenti che danno
    > risultati inattesi sono forieri di succulente
    > novità fisiche che possono portare a tecnologie
    > impensabili
    > altrimenti.
    >
    > Direi che è una notizia che sposta solo i tempi
    > della ricerca ma non pare necessariamente
    > negativa,
    > anzi...

    Mah contento te, ti ricordo solo che attualmente i più grossi problemi di progettazione dei microprocessori vertono proprio sulla minimizzazione delle correnti parassite e quindi la generazione di calore.... qui ti dicono che i nanocosi sviluppano temperature elevatissime e per di più in modo imprevedibile e ti sembra una cosa positiva?
  • - Scritto da: ciampix
    > - Scritto da: Enjoy with Us
    > > Altro che notizia positiva sembra un grave
    > limite
    > > che potrebbe portare l'abbandono di una
    > > tecnologia fino ad oggi promettente!
    > No anzi spesso gli esperimenti che danno
    > risultati inattesi sono forieri di succulente
    > novità fisiche che possono portare a tecnologie
    > impensabili
    > altrimenti.
    >
    > Direi che è una notizia che sposta solo i tempi
    > della ricerca ma non pare necessariamente
    > negativa,
    > anzi...

    Concordo.
    Può anche darsi semplicemente che i nanotubi di carbonio siano più adatti ad altre cose che a sostituire silicio, GaAs, etc nei circuiti integrati.
    Ma già il fatto che abbiano eccezionali proprietà meccaniche in rapporto al peso dovrebbe essere abbastanza per stimolare le ricerche, soprattutto per le applicazioni nei trasporti terrestri e aerospaziali.
    E riguardo all'elettronica, se le ricerche vanno comunque avanti per i vantaggi offerti in altri campi, non è detto che col tempo non si ottengano buoni risultati dove ora ci sono ostacoli, oppure che emergano utilizzi nell'elettronica diversi, magari, che so, si potrebbero scoprire nanostrutture diverse dai nanotubi attualmente sperimentati, oltre a migliorare questi ultimi, adatte a produrre condensatori ad alta capacità con migliori prestazioni, peso e affidabilità delle tecnologie attualmente di uso corrente.
    non+autenticato
  • Ma voleva essere una trollata la tua?

    Se al minimo imprevisto venissero abbandonate le tecnologie e le ricerche saremmo ancora qui a mangiare le bistecche di dinosauro... (mitico Giatrus!)
    non+autenticato