德國科學家研發出水基電路概念開關比半導體效率高得多
水通常和電子電路八字不合的東西,但是德國的工程師們現在已經開發出一種新的概念,即水基開關,它的表現比目前的半導體材料還要快得多。晶體管是電子系統的一個基本組成部分,從基本意義上講,它們通過在導電和非導電狀態–0和1–之間切換來處理數據,因為其中的半導體材料遇到了電流。這種切換的速度(連同芯片中晶體管的數量)是決定計算機系統速度的主要因素。
現在,波鴻魯爾大學的研究人員已經開發出一種新型的電路,其開關速度比現有的半導體材料快得多。令人驚訝的是,關鍵成分是水,其中溶解了碘化物離子。一個定制的噴嘴將這些水扇出,形成一個只有幾微米厚的扁平射流。
接下來,一個短而有力的激光脈衝被發射到水柱中。這將使電子從溶解的鹽中跳出,從本質上提高了水的導電性。第二個激光器可以讀回水的狀態,提供現有晶體管的”開”和”關”選項。
由於激光脈衝是如此之快,水可以在皮秒(萬億分之一秒)的時間內切換狀態。這意味著潛在的計算機速度在太赫茲(THz)範圍內–也就是1000GHz,這比任何現有半導體的開關速度都快得多。
當然,目前這只是一個概念,而基於水的電路究竟如何能夠實際擴大規模還有待觀察,但這仍然是一個引人入勝的想法。
該研究發表在《APL光子學》雜誌上。