Neoweb.nl

Revolutionaire elektronenschakelaar ontwikkeld

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Offline Robert

  • *****
  • 3.080
  • +269/-11
  • Gender: Male
  • Neoweb.nl: Als het nieuw is, zie je het op neoweb
    • Neoweb
Revolutionaire elektronenschakelaar ontwikkeld
« on: July 27, 2012, 09:35:04 PM »
Revolutionaire elektronenschakelaar ontwikkeld
AMSTERDAM - Wetenschappers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om een materiaal om te schakelen van niet-geleidend naar geleidend. 

Dat kan een heel nieuwe generatie elektronische schakelingen gaan opleveren.

Onderzoekers van het RIKEN wetenschapsinstituut in het Japanse Wako presenteren hun methode woensdag in Nature.

De methode zou de weg vrij kunnen maken voor de ontwikkeling van de 'ultieme schakeling', die cruciaal is voor het bouwen van kleinere computerchips, schrijven een Duitse en een Amerikaanse vakgenoot van de Japanners in een begeleidend nieuwsartikel in het tijdschrift.

Bij schakelaars denken we al snel aan de aan- en uitknop van het licht, maar al onze apparaten, inclusief computers, zitten er vol mee. Een schakeling kan de stroom op een bepaald elektronisch circuit tijdelijk verbreken en dit circuit daarmee aan- en uitzetten.

Capaciteit
De huidige generatie schakelingen in apparaten bevat een laagje van enkele nanometers dat alleen geleidend is wanneer er spanning op de schakeling wordt gezet. De rest van het materiaal is niet geleidend. Daardoor is de capaciteit laag, wat vooral de mogelijkheden voor compacte en mobiele apparaten beperkt.

De Japanners wisten de capaciteit te verhogen, door materiaal onder spanning te zetten en daarmee over het gehele oppervlak volledig geleidend te maken. Ze bouwden een opstelling waarin ze een laagje vanadiumdioxide (VO2) overgoten met een zoutoplossing. Zoutoplossing bevat ionen die stroom kunnen overbrengen. VO2 is een handig materiaal, omdat het bij kamertemperatuur niet geleidend is, maar bij slechts 340 K (67 graden Celsius) wordt het dat wel.

Vast materiaal
De Japanners wisten het VO2 geleidend te maken bij kamertemperatuur, door er een kleine spanning, van 1 volt op te zetten. Tot verrassing van de onderzoekers bleek niet alleen een gedeelte, maar de gehele dikte van het materiaal geleidend geworden te zijn. Daardoor kon er een veel grotere lading worden getransporteerd dan in een gewone transistor. Dat is van groot belang bij het ontwikkelen van nog kleinere computerchips.

Om dat mogelijk te maken moet de schakeling nog wel sneller worden, omdat de overgang van niet-geleidend naar geleidend nu nog te traag is om in de praktijk mee te werken.

De belangrijkste vraag is nog of de schakeling blijft werken wanneer de zoutoplossing wordt vervangen door een vast materiaal. Pas dan kan de schakeling in apparaten toegepast worden. Mogelijk treedt het effect ook op bij andere stoffen dan VO2.

Door: NU.nl/Jop de Vrieze