Созданы «водяные» аналоги транзисторов, работающие намного быстрее своих полупроводниковых собратьев

Posted by admin on 21 декабря, 2022

Вода — это то, что обычно пытаются держать как можно дальше от различных электронных устройств. Но группа инженеров из Германии разработала основанные на воде электронные ключи, своего рода аналоги транзисторов, которые работают намного быстрее традиционных транзисторов из полупроводниковых материалов.

Напомним нашим читателям, что транзистор является фундаментальным блоком, из которого строятся электронные схемы, генерирующие, принимающие сигналы, обрабатывающие данные и т.п. Полупроводниковые транзисторы быстро переключаются между проводящими и непроводящими состояниями, кодируя при помощи электрического тока последовательности 1 и 0. Скорость переключения транзистора из одного состояния в другое и является фактором, определяющим, насколько быстрой является вычислительная система.

Как уже упоминалось чуть выше, исследователи из Рурского университета Бохум разработали принципиально новый вид электронной схемы, способной переключаться гораздо быстрее своих полупроводниковых аналогов. И самым удивительным моментом является то, что основой этой схемы является обычная вода с растворенными в ней содержащими йод солями. Специальная форсунка формирует из такой воды поток, толщиной всего несколько микронов.

Затем этот поток воды подвергается воздействию мощного, но короткого импульса лазерного света. Этот свет выбивает электроны из ионов растворенных в воде солей, что повышает электропроводимость. При помощи второго луча лазерного света можно получить подтверждение того, что этот «водяной» транзистор переключился в нужное состояние, которое определяется параметрами первого импульса.

Поскольку лазерные импульсы могут следовать с очень большой частотой, то поток воды также очень быстро может переключаться из одного состояния в другое. Во время экспериментов время переключения составило единицы пикосекунд, что, потенциально, позволит схемам на базе «водяных» транзисторов работать на тактовых частотах в терагерцовом диапазоне (1000 ГГц), что намного быстрей возможностей большинства распространенных полупроводниковых материалов.

Конечно, «водяные» транзисторы являются в настоящий момент времени сугубо экспериментальной вещью. Но, вполне вероятно, что в далеком или не очень далеком будущем на свет могут появиться сложные высокоскоростные «водяные» схемы, работающие на подобных принципах.

Ключевые слова:
Вода, Поток, Ион, Соль, Йод, Лазер, Импульс, Транзистор, Переключение, Скорость, Частота