Grafen-basert frekvensmultiplikator (Bilde: Donna Coveney, MIT News)

Supermateriale gjør det igjen

Åpner for mye raskere datasystemer.

Forskere ved MIT har gjort funn som kan åpne opp for prosessorer med klokkehastigheter som er minst hundre ganger høyere enn de som er mulig i dag. Sentralt i oppdagelsene er materialet grafen.

Grafen (graphene på engelsk) er et materiale av ren karbon som har mange fordelaktige egenskaper. Det er svært sterkt og elektriske egenskaper som gjør det svært egnet for bruk i særdeles følsomme gassensorer.

Men også innen IT-industrien ser grafen ut til kunne få stor betydning. I desember i fjor kunngjorde IBM at selskapet har laget en grafen-transistor som kunne klokkes til 26 GHz. Men dette er trolig bare en forsmak på hva som er mulig med grafen, som kan lages i flak som bare er ett atom tykke. Materiale leder dessuten varme svært godt.

Det forskerne ved MIT har laget, er en frekvensmultiplikator laget av grafen. Denne kan ta et innkommende, elektrisk signal med en gitt frekvens, for eksempel klokken som bestemmer hvor raskt en databrikke utfører beregninger, for så å produsere et utsignal som er et multippel av den frekvensen. Slike multiplikatorer brukes i mange ulike typer elektronisk utstyr, inkludert datamaskiner. I dette tilfellet kan MITs grafenbrikke bare doble frekvensen til et elektromagnetisk signal, men flere slike multiplikatorer kan kobles i serie.

- I elektronikk forsøker vi alltid å øke frekvensen, sier Tomás Palacios, amanuensis ved MITs Department of Electrical Engineering and Computer Science, til MIT News.

Grafen-basert frekvensmultiplikator
Grafen-basert frekvensmultiplikator Bilde: Donna Coveney, MIT News

- Det er veldig vanskelig å genere høye frekvenser over 4 til 5 gigahertz, forteller Palacios. Men grafenteknologien antas å kunne føre til praktiske systemer med klokkefrekvenser på mellom 500 og 1000 gigahertz.

I eksisterende systemer kreves det flere komponenter for å skape høye frekvenser. Dette fører til støyende signaler som krever filtrering og som forbrukere mye energi. Grafensystemet har derimot bare én transistor og produserer ett svært rent utsignal, uten behov for filtrering eller mye energi.

Selv om arbeidet fortsatt er på laboratoriestadiet, mener Palacios at det videre utviklingsarbeidet for å gjøre grafenbrikken til et kommersielt tilgjengelig produkt, ikke vil ta mer enn ett til to år. Årsaken til dette er at det meste av arbeidet er basert på standardteknologi for brikkeproduksjon.

Han forteller at prosjektet har vakt interesse både hos statlige organer i USA og hos større brikkeprodusenter.

    Les også:

Til toppen