Wetenschappers bouwen voor het eerst werkende computer zonder silicium

Silicium is al tientallen jaren de baas in de computerwereld. Van je smartphone tot je laptop, alles draait op chips gemaakt van dit materiaal. Maar die tijd loopt misschien ten einde.

Een team van de Amerikaanse universiteit Penn State heeft namelijk een werkende computer gebouwd zonder een greintje silicium. In plaats daarvan gebruikten ze materialen die onvoorstelbaar dun zijn, slechts één atoom dik.

Het probleem met silicium is dat het steeds slechter presteert naarmate je het kleiner maakt. En omdat onze chips steeds kleiner worden, beginnen we tegen de grenzen van het mogelijke aan te lopen. Chips worden nu zo klein, dat atomen er letterlijk door kunnen teleporteren, een fenomeen genaamd quantum tunneling, waardoor ze niet meer goed kunnen werken.

De nieuwe 2D-materialen, molybdeen disulfide en wolfraam diselenide (probeer dat maar eens uit te spreken!), houden hun eigenschappen wel vast, ook als ze extreem dun zijn.

De onderzoekers bouwden meer dan duizend minuscule schakelaars (transistors) met het materiaal en zetten die samen tot een werkende computer. Het apparaat kan eenvoudige rekenoperaties uitvoeren, zij het niet heel snel, tot 25.000 keer per seconde. Dat klinkt indrukwekkend, maar een gewone computer doet dat miljarden keren sneller.

Dit is echter pas het begin. De onderzoekers wijzen op het feit dat silicium zo'n 80 jaar ontwikkeling achter de rug heeft, terwijl 2D-materialen pas sinds 2010 serieus worden bestudeerd. Ze verwachten dan ook dat de ontwikkeling van 2D-computers nu op gang zal komen.

Het uiteindelijke doel? Elektronische apparaten die veel dunner, sneller en zuiniger zijn dan wat we nu hebben. Denk aan smartphones die dunner zijn dan papier, of computers die nauwelijks stroom gebruiken. Het duurt echter nog jaren voordat deze technologie in echte producten terechtkomt.

Bron: Nature