Inspiriert von 200 Jahre alter Technik - Nanomechanischer Chip

Forscher von der amerikanischen Universität von Wisconsin-Madison haben einen nanomechanischen Chip entworfen, der seinen Ursprung in einer 200 Jahre alten Erfindung des englischen Mathematikers Charles Babbage hat. Babbage entwickelte mehrere dampfgetriebene mechanische Rechner, die er "Difference Engines" nannte, die aber nie fertiggestellt wurden. Allerdings zeigten moderne Nachbauten des Science Museums in London, dass die Rechner tatsächlich komplexe Aufgaben hätten erledigen können.

Professor Robert Blick von der Universität Wisconsin-Madison erklärte dazu, dass die Ideen von Babbage die Inspiration für die Entwicklung des Chips gewesen seien, man heute aber Geräte wesentlich kleiner herstellen könne. Der Nanochip würde aus extrem harten Materialien wie Diamant hergestellt werden, dies sei notwendig, da er die Berechnungen nicht durch die Bewegung von Elektronen, sondern durch tatsächliche Bewegungen ausführt. Zur Zeit arbeiten die Forscher an der Umsetzung dieser Ideen in einen Transistor, der grundlegenden Schaltung in Computern.

Das amerikanische Militär ist an der Forschung interessiert, denn nanomechanische Geräte sind unempfindlich gegenüber einem elektromagnischen Puls (EMP), der beispielsweise durch eine Nuklearexplosion ausgelöst werden kann und elektronische Geräte ausser Gefecht setzt. Die Forscher allerdings sehen einen Vorteil in der neuen Technik darin, dass herkömmliche Elektronik vermutlich bald an die Grenzen der Miniaturisierung stösst. Je kleiner herkömmliche Chips werden, desto mehr Elektronen müssen gleichzeitig fließen und umso heisser werden die Chips im Verhältnis zu ihrer Größe. Blick geht davon aus, dass es nicht mehr allzu lang dauern wird, bis das thermische Limit erreicht ist, bei dem die entsehende Wärme eventuelle Leistungserhöhungen zunichte macht.

Nanomechanische Chips hingegen erzeugen wesentlich weniger Wärme und sollten somit nicht auf dieses Problem stossen. Allerdings geht man davon aus, dass die Industrie die bisher verwendete Technik bis an die absoluten Grenzen treiben wird, bevor man sich nach einer Alternative umsieht. Eventuell könnte die Entwicklung aber auch in Richtung von Hybrid-Chips gehen, die dann schlicht weniger Energie benötigen.