IBM-vindingen kunnen zorgen voor doorbraak nanotechnologie

Wetenschappers van IBM hebben twee uitvindingen gedaan op het gebied van nanotechnologie. Geen van beide inventies is echter klaar om de markt op te gaan; pas over enkele jaren zullen producten met de technologie aan boord klaar zijn.

De eerste vinding van de wetenschappers van Big Blue is een methode om de magnetische anisotropie van atomen te beïnvloeden. Anisotropie is een belangrijke eigenschap voor de opslag van data, aangezien het aangeeft of een magneet een bepaalde oriëntatie kan vasthouden en dus data kan opslaan. Een kleine groep atomen zal op termijn in staat zijn enorme hoeveelheden data vast te houden, verwacht IBM.

Verder hebben de IBM-wetenschappers een manier ontdekt om een enkele molecuul 'aan' of 'uit' te zetten, twee basisfuncties binnen de computerlogica. Dit was voorheen ook al mogelijk, maar zorgde ervoor dat de vorm van het molecuul veranderde. Hierdoor waren ze ongeschikt voor gebruik in computerchips. De onderzoekers willen deze techniek verder uitwerken, zodat deze op termijn gebruikt kan worden ter vervanging van de relatief grote en energieverslindende chips.

Reacties (39)

[Thedr]

In de 'normale' fysica is het lastig kleiner dan een atoom te gaan, dus ik zou zeggen dat als je 1 bit per atoom op kan slaan, dat een erg hoge dichtheid is (eigenlijk de hoogste!). Binnen de kwantumfysica kan het wellicht nog wat kleiner. Een interessante doorbraak is dit zeker.

[Fox]

Het kleinste deeltje wat er is is een atoom, ik vraag me dus af wat ze hierna willen gaan berijken.

[kiang]

dude, niet betweterig doen als je volledig fout bent he
heb je je middelbaar niet uitgedaan ofzo? atomen bestaan uit een kern in het midden en een elektronenwolk er rond. de elektronenwolk bestaat uit elektronen (duhu) en de kern uit protonen en neutronen. Het aantal protonen bepaald wat voor atoom het is.
Zowel protonen als neutronen bestaan uit quarks.Waaruit die bestaan, zullen we later nog zien
Vermoeden wordt dat quarks (of de subdeeltjes daarvan) bestaan uit pure energie. Materie is namelijk een "dichte brei" energie, dus vanaf een bepaald niveau heb je geen deeltjes meer, enkel nog energie.
de som van de quarkladingen in een proton is een positieve lading. Hierdoor is een proton dan ook positief. Neutronen zijn in principe protonen waar een elektron bij zit (simpel gesteld). Zodra een neutron is afgezonderd, vervalt het namelijk na 10 minuten in een proton en een elektron (en krijg je dus een waterstofatoom). de reden dat neutronen binnenin atoomkernen niet vervallen is dat binnenin de kern een sterke kracht heerst (de sterke kernkracht) die het neutron bijeen houdt.

I fysica

edit: de lading vd quarks was verkeerd uitgedrukt

[Reactie gewijzigd door kiang op 23 juli 2024 14:14]

[Upquark]

Quarks hebben een positieve lading. Hierdoor is een proton dan ook positief. Neutronen zijn in principe protonen waar een elektron bij zit (simpel gesteld). Zodra een neutron is afgezonderd, vervalt het namelijk na 10 minuten in een proton en een elektron (en krijg je dus een waterstofatoom).

Zeg jij dan ook goed .

Er zijn zowel quarks met negatieve als positieve lading.

Voorbeelden:
Proton = 2 * Upquark + 1 * Downquark = 2 * +2/3 + 1 * -1/3 = 4/3 - 1/3 = +1
Neutron = 1 * Upquark + 2 * Downquark = 1 * 2/3 + 2 * -1/3 = 2/3 - 2/3 = 0

Btw, check mijn nick

[Reactie gewijzigd door Upquark op 23 juli 2024 14:14]

[jeroenathome]

Naast oneindige groot bestaat ook oneindig klein. Wat je ook deelt het zal altijd nog kleiner kunnen als de techniek het toelaat.

Voornamelijk de techniek is de beperkende factor.

[jvo]

Zolang de gedachten rond kwantummechanica kloppen niet. Dus, de huidige gedachte is dat oneindig klein in elk geval niet bestaat. (Alles is gekwantificeerd, vandaar kwantummechanica.)

[kiang]

idd, vanaf een moment bepaalt niveau is alles slechts geworven energie en zijn er geen deeltjes meer om te splitsen.

[Verwijderd]

Begin eerst maar met de wetenschap als beperkende factor te noemen... Voordat een bevinding werkelijk tot techniek kan worden bestempeld moet het helemaal wetenschappelijk onderbouwd worden etc.

[ZpAz]

Een atoom bestaat ook nog uit kleinere delen, bijvoorbeeld elektronen en protonen.

[Verwijderd]

een atoom bestaat op zich weer uit een kern met elektronen rond en een kern bestaat dan weer uit protonen en neutronen

[svenk91]

en die bestaan weer uit quarks ofzo. en misschien bestaan die uit weer kleiner dingetjes

[Shuisman]

Jup! strings...

[BartOtten]

Ja, wij mannen mogen wensen dat strings zo klein waren

[Verwijderd]

Beetje erg optimistisch om dit als doorbraken te zien.

Ze hebben de magnetisch eigenschappen van 1 atoom gemeten. Leuk.. maar hoe lang blijft dat ding ook in die toestand? Op een paar Kelvin heel lang, maar niet op kamer temperatuur. Magnetische materialen houden die toestand omdat de atomen elkaar stabilizeren. Maar daarvoor heb je er nogal wat nodig. Vele duizenden. Hoe minder je hebt, hoe minder stabiel het zaakje is. Tegen die begrenzing lopen we nu al aan! Het wordt steeds lastiger de bits stabiel te houden. DAT is de reden dat men nu loodrechte opslag gebruikt....

Wat betreft die moleculen.... Het idee daarvan is al heel oud. Ook hier worden gouden bergen voorspelt... maar voorlopig zie ik er nog maar heel weinig van.

Wel heel interessant fundamenteel onderzoek, maar erg wishfull thinking om te denken dat we hier snel wat van gaan zien.

[svenk91]

met gemak heb je miljarden en miljarden atomen op een heel klein oppervlak, dus die enkele uizenden haal je wel

[graey]

Nee, dat klopt niet. Ze hebben niet alleen eigenschappen gemeten, maar ook beinvloed, of in ieder geval een manier gevonden om ze te beinvloeden. Als ze met een laag verbruik dan de atomen stabiel kunnen houden (ze hebben ook al een manier om blijkbaar relatief eenvoudig de toestand aan te passen) door ze gewoon te blijven beinvloeden op deze manier, zou je van een doorbraak kunnen spreken?

Het is nog niet af, maar het is zeker een stap verder. En niet een hele kleine stap.

[Verwijderd]

Het grootste probleem zit m.i. in interconnects. Leuk dat je 10^22 bits in een cm3 metaal theoretisch zou kunnen opslaan (dit getal kan overigens nooit kloppen voor elk metaal, maar tis te laat hier om rekensommetjes te maken). Maar hoe ga je die bitjes benaderen? lithografische verbindinkjes maken en dit worden de bottlenecks qua formaat. Magnetisch/optische lees/schrijfkoppen en dit wordt de bottleneck.

[Verwijderd]

Ach, de zoveelste doorbraak. Je moet voor de lol eens hier op T.net een nieuws search doen met de zoekterm 'doorbraak'. Dan krijg je een waslijst van zogenaamde revolutionaire doorbraken die een stille dood sterven.

Enkele 'doorbraken' uit 1999-2000:
nieuws: NEC claimt doorbraak in quantum technologie
nieuws: Doorbraak ontwikkeling moleculaire computers
nieuws: Doorbraak single molecule memory technologie
nieuws: Nieuwe halfgeleider met 400 keer zo grote dichtheid
nieuws: Doorbraak in Quantum techniek gemeld door IBM
nieuws: IBM claimt doorbraak in harddisk technologie
nieuws: Doorbraak in ontwikkeling moleculaire transistor

[cybero]

Dit soort dingen heeft tijd nodig. Ze hebben een idee nu blijkbaar kunnen toetsen in een lab.

Jij denkt waarschijnlijk alleen aan de nieuwe goodies in de computershop..
Maar daar zit ook ontwikkeling achter, het is niet zo dat ze plop in de winkel lagen. Alleen zie jij dat niet.

Waarschijnlijk zullen er een aantal nutteloos zijn een aantal anderen zullen straks zo normaal zijn dat ze onder elke merknaam in de winkel liggen. Vaak zijn het ook hele kleine dingen zoals snellere chips, meer opslag, niet direct terug te leiden tot dit onderzoek (b.v.) maar juist heel normaal, omdat het overal inzit.

[Verwijderd]

Doorbraak is een algemene term ja. Je ziet niet meteen op welk punt die doorbraak is. Een doorbraak kan ook een stapje verder in dezelfde technologie betekenen. Dat hangt af of er voorheen een beperking in diezelfde technologie zat, en met behulp van die doorbraak dus een verbetering in de technologie ontstaat, en niet perse iets totaal nieuws maar een nieuwe toevoeging aan de technologie.
Ik ben te lui om even je de link aan te wijzen van de betreffende newsflash op t.net, maar volgens mij stond er eind vorig jaar of begin dit jaar een artikel over een bedrijf (niet NEC) die een werkende quantum computer had. Dus je hebt een beetje het verkeerde voorbeeld gegeven wanneer je naar je 2e gelinkte artikel kijkt.
En omdat bedrijven hun nieuwe technieken liever niet meteen kenbaar maken, wachten ze totdat een concurrent wel het lef heeft om de eerste te zijn (of er profijt uit denkt te, of moet halen) >> en dan gaat de wet van de remmende voorsprong op.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 14:14]

[graey]

Ze sterven niet een stille dood, er word gewoon mee gewacht omdat een doorbraak niet perse lijd tot een toepasbaar iets. Geloof mij, deze doorbraken (of de blauwdrukjes ervan zegmaar ) liggen netjes in een kastje te wachten totdat ze toepasbaar zijn, en dan worden ze er weer uit gehaald. Het is toch ook niet zo dat toen men uitvond hoe je silicium kon maken, er direct microchips bestonden?

[iceheart]

met die gevorkte transistor (nieuwe halfgeleider) wordt volop doorontwikkeld op hetm moment. dat dat niet allemaal op t.net staat oke maar daarom bestaat het nog niet niet.

[svenk91]

wat zullen ze een enorme hoeveelheid vinden? vergeleken wat ze eerder op nano-niveau konden of vergeleken met nu(2000 terabyte per vierkante centimere ofzo).

maar het klinkt iniedergeval als een doorbraak. hopen dat met enkele jaren ze 2-3 jaar bedoelen of 10 jaar

[KroontjesPen]

Ze geven in het artikel een indicatie.

With further work it may be possible to build structures consisting of small clusters of atoms, or even individual atoms, that could reliably store magnetic information. Such a storage capability would enable nearly 30,000 feature length movies or the entire contents of YouTube – millions of videos estimated to be more than 1,000 trillion bits of data – to fit in a device the size of an iPod. Perhaps more importantly, the breakthrough could lead to new kinds of structures and devices that are so small they could be applied to entire new fields and disciplines beyond traditional computing.

30000 speelfilms of het hele content van YouTube in een apparaat zo groot als 'n iPod.

[danielsrje]

Ik denk toch dat je je adem niet moet inhouden, wachtend op dit soort apparaatjes. Het is natuurlijk mooi als ze iets vinden waarmee geheugen veel kleiner kan worden met minder energieverbruik (en sneller misschien?), maar hoe ze losse molekulen / atomen / whatever in een 3-dimensionale ruimte willen gaan 'programmeren' ... ik zie het eerlijk gezegd niet voor me. Een piepklein laserstraaltje dat bochtjes draait om molekulen/atomen die níet geprogrammeerd moeten worden? Het zou al mooi zijn als ze zoiets voor elkaar krijgen op een (1 molekuul dik) oppervlak, daar zou al zat mee te doen zijn (kaartje met 5 miljoen terrabytes in je PCI-e-slot anyone? ).

[Marcks]

Een plaatje met een dikte van 1 molecuul gebruiken lijkt me juist een veel grotere uitdaging. Hoe maak je zo'n plaat immers, zonder dat het zichzelf gaat opvouwen of -stapelen?

En een laserstraal hoeft natuurlijk niet om allerlei atomen heen te bewegen. Je zou bijvoorbeeld drie verschillende lasers kunnen gebruiken, elk met een intensiteit die te zwak is om een atoom te beïnvloeden, maar gezamenlijk die capaciteit wel hebben, zodat je enkel het atoom op het snijpunt beïnvloedt.

[Verwijderd]

Een metaal heeft zo rond de 10²² atomen per cm³.

Als ze elk atoom apart gaan aanspreken en uitlezen dan word dat inderdaad enorm.

[kiang]

in het artikel staat wel moleculen en niet atomen, wat relatief een heel stuk scheelt.

Maar zelfs dan gaat het idd wel over een gigantische doorbraak

[Verwijderd]

Wetenschappers van IBM hebben twee uitvindingen gedaan

De eerste vinding van de wetenschappers van Big Blue is een methode om de magnetische anisotropie van atomen te beïnvloeden.

Een kleine groep atomen zal op termijn in staat zijn enorme hoeveelheden data vast te houden, verwacht IBM.

Verder hebben de IBM-wetenschappers een manier ontdekt om een enkele molecuul 'aan' of 'uit' te zetten...

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 14:14]

[kiang]

er staat niet bij of de beïnvloeding nu al bruikbaar is. Zoals ook in eht artikel stata, waren moleculen eerder ook al beïnvloedbaar, maar die techniek was neit bruikbaar voor opslag.
Nu staat het er niet bij of de atoomspedifieke beïnvloeding bruikbaar zal zijn, dus ik neem aan van niet...

ik lees het artikel ook hoor

[Reactie gewijzigd door kiang op 23 juli 2024 14:14]

[Verwijderd]

een stuk metaal betaat uit atomen, niet uit moleculen, je komt nog het dichtst bij die definitie als je het hele stuk metaal als één molecuul beschouwd

[DefTool]

de vraag is: is het dan nog haalbaar om ze uit te lezen als ze in grote getallen samen gezet worden

[Chovav]

dit soort vindingen worden vaak omschreven met "over enkele jaren"... wat ze meestal bedoelen is (minimaal) 10 jaar, lijkt mij.

[svenk91]

als het ooit komt

[successor]

mja , er zijn kleinere deeltjes, je moet ze alleen weten aan te spreken ...

[blspjnl]

zeer interessant onderzoek , niet al te moeilijk als je een beetje natuurkunde hebt( ik weet dat het makkelijker wordt voorgedaan dan het al is)