Drukuj

Pierwszy mikroprocesor z tworzywa

Pierwszy mikroprocesor z tworzywa
Powstał pierwszy mikroprocesor z tworzywa sztucznego.

Międzynarodowy zespół naukowców skonstruował pierwszy mikroprocesor z tworzywa sztucznego. Jest to jednostka 8-bitowa z zegarem 6 Hz. Naukowcy twierdzą, że w niedługim czasie takie właśnie procesory będą powszechnie stosowane.

Zespół naukowców z centrum nanotechnologii w belgijskim Leuven w Belgii, organizacji badawczej TNO i holenderskiej firmy Polymer Vision, skonstruował mikroprocesor składający się z 4 tys. tranzystorów organicznych. Zdaniem konstruktorów produkt jest tańszy i łatwiejszy w stosowaniu niż tradycyjne mikroprocesory oparte na krzemie.

Tworzywowy mikroprocesor jest taktowany zegarem 6 Hz, a więc milion razy wolniejszym niż obecne zegary mikroprocesorów stosowanych w komputerach PC. Jest to jednostka ośmiobitowa, podczas kiedy obecne mikroprocesory to jednostki 128-bitowe. Wykonuje on prosty program składający się z 16 instrukcji.


Mikroprocesor został wykonany na podłożu z folii z tworzywa sztucznego o grubości 25 mikrometrów. Jak powiedział jeden z badaczy „jest to taka sama folia, jakiej się używa do zawijania lunchu, tylko nieco cieńsza".

Górną warstwę stanowią złote elektrody, pod którymi znajduje się warstwa tworzywa, a pod nią warstwa tworzywowego półprzewodnika z 4 tys. organicznych tranzystorów. Po podgrzaniu, poprzez dostarczenie napięcia do układu, na tej warstwie tworzy się pentacen, czyli organiczny związek chemiczny - policykliczny węglowodór aromatyczny, zbudowany z pięciu skondensowanych pierścieni benzenowych. Pentacen jest jednym z najlepszych półprzewodników organicznych. Inne warstwy zawierają trawione metodą fotolitografii ścieżki dla tranzystorów.

Z komunikatu przedstawionego przez badaczy wynika, że w przyszłości mikroprocesory z tworzywa sztucznego będą powstawać przy użyciu metody drukowania organicznymi związkami przypominającymi atrament. Nastąpił już postęp w dziedzinie druku układów elektronicznych, ale nadal jest problem z tranzystorami organicznymi, które nie utrzymują zakładanych warunków pracy. Każdy z nich jest wykonywany na bazie różnych kryształów pentacenu, stąd mają inne wydajności i parametry. Dlatego konieczna jest standaryzacja ich wytwarzania.

Naukowcy sądzą, że w ciągu kilku najbliższych lat nie uda się zastąpić tworzywowymi procesorami mikroprocesorów na bazie krzemu stosowanych masowo w komputerach PC czy serwerach, ale szybko zacznie się wytwarzanie tworzywowych procesorów powszechnego użytku. Niskie koszty materiałów organicznych w porównaniu z tradycyjnymi krzemowymi sprawiają, że polimerowe mikroprocesory są 10-krotnie tańsze od krzemowych. Mimo bariery wydajności widocznej obecnie przy konstruowaniu procesorów tworzywowych, te tanie mikroprocesory mogłyby być montowane np. jako elementy sterujące czujnikami czy systemami do ochrony przed wyciekami przy gazociągach lub ropociągach.

Procesory te mogą także służyć w etykietach żywności do podawania ilości kalorii i substancji odżywczych w określonej porcji lub w etykietach radiowych RFID. Tworzywowe mikroprocesory mogłyby też obsługiwać elastyczne wyświetlacze OLED, na których są podawane informacje.

Czytaj więcej: Polimery 92 Innowacje 248