Створено пристрій, швидкість роботи якого в 100 разів перевищує швидкість роботи транзисторів

Дослідники з Швейцарського федерального політехнічного університету Лозанни (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) розробили Нанопристрій, яке працює в 10 разів швидше, ніж самі високошвидкісні сучасні транзистори, а по відношенню до звичайних кремнієвим транзисторам, використовуваним в комп’ютерних чіпах, вони демонструють 100- кратну перевагу по швидкодії. Це Нанопристрій здатне виробляти хвилі терагерцового діапазону, в яких укладено досить велика кількість енергії, що відкриває перспективи його використання в областях безконтактного хімічного аналізу, мультиспектрального фото- і відеозйомки, високошвидкісний радіозв’язку і т.п.

Пристрій складається з двох металевих пластин, розташованих на видаленні 20 нанометрів один від одного. Прикладений до пластин електричний потенціал створює нанорозмірні хмара плазми в проміжку між пластинами і коли значення цього потенціалу збільшується вище певного порогу, потужний потік електронів спрямовується від однієї пластини до іншої. Таке узгоджений рух електронів створює імпульс, амплітудою від 10 до 100 Вольт, який виробляє високочастотні радіохвилі.

Таким чином, пристрій виробляє імпульси, тривалість яких обчислюється пікосекунди. При цьому, пристрій здатний працювати практично в безперервному режимі, виробляючи 50 мільйонів імпульсів в секунду. Але найголовнішим є те, що виробляються імпульси є одночасно і високочастотними, і високоенергетичними, чого дуже складно домогтися за допомогою будь-яких інших методів.

Генератор таких потужних пікосекундних імпульсів має величезний потенціал для його практичного використання в інноваційних методах діагностики та лікування різних захворювань, включаючи і терапію раку. Терагерцеві радіохвилі знаходяться між мікрохвильової і інфрачервоної частинами електромагнітного спектра, їх частоти знаходяться в діапазоні від 1 мільярда до 30 трильйонів коливань в секунду, вони не мають іонізуючого характеру і тому абсолютно безпечні для людини. Такі хвилі мають відмінну рису — вони практично безперешкодно проникають крізь папір, одяг, деревину і навіть будівельний бетон.

Нанопристрій, розроблене швейцарськими вченими, може бути виготовлено на поверхні кристала звичайного чіпа або на поверхні гнучкої підкладки. Це, в свою чергу, дозволить використовувати такі пристрої, встановлені в смартфонах або інших переносних приладах, для екологічного моніторингу, експрес-аналізу харчових продуктів і для багато іншого, що принесе людині неоціненну користь. Джерело