Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemiker der Humboldt-Universität entwickeln Drähte für Prototypen molekularer Computer

07.07.2011
Europäisches Großprojekt als Vorstufe zur molekularen Elektronik angelegt

In ihrem Streben nach immer schnelleren und effizienteren Prozessoren stoßen die Hersteller von Computerchips mittlerweile an physikalische Grenzen der Miniaturisierung. Die kleinsten Transistoren im Nanometerbereich (1 Nanometer entspricht 1 Milliardstel Meter) in aktuellen Mikroprozessoren können mit konventionellen Techniken mittels sogenannten top-down Prozessen nicht weiter verkleinert werden. Die Halbleiterindustrie ist gezwungen, mehr Transistoren in jedem Chip zu integrieren und diesen mit einer höheren Taktfrequenz zu betreiben. Beides führt jedoch zu steigendem Energieverbrauch und erhöhter Abwärmeerzeugung.


Illustration molekularer Schaltkreise: Auf einer Oberfläche werden zunächst molekulare Bausteine für Drähte (blau) und Knoten (rot) chemisch miteinander verknüpft und im Anschluss mit Nanoelektroden kontaktiert, um dann den Stromfluss (gelb) auf der Nanoskala zu kontrollieren. Bild: Stefan Hecht

Weltweit suchen Wissenschaftler und Ingenieure aus diesem Grund fieberhaft nach neuen Architekturen, die eines Tages konventionelle Silizium-basierte Prozessoren ablösen und somit die Basis für zukünftige Computer darstellen könnten. Im Gegensatz zu den bereits seit längerem erforschten Quantenrechnern bzw. optischen Computern, die sich nur schwerlich auf industriell relevante Maßstäbe übertragen lassen, bieten Molekül-basierte Prozessoren den großen Vorteil einer leichteren Implementierung in bereits existierende Technologien und stellen eine vielversprechende Option für künftige Generationen an Computerchips dar. Hierzu bedarf es jedoch der Entwicklung einer kommerziell nutzbaren Plattform.

Dieser Schlüsselaufgabe stellt sich nun ein internationales Konsortium aus Wissenschaftlern und Ingenieuren. Das Projekt „Atomic Scale and Single Molecule Logic Gate Technologies (AtMol)“ wird über den Zeitraum von vier Jahren von der Europäischen Union mit fast zehn Millionen Euro gefördert und bringt die führenden Institutionen auf diesem Gebiet in Europa sowie in Singapur zusammen, mit dem ambitionierten Ziel, einen ersten Prototypen Molekül-basierter Chips zu realisieren.

Eine Gruppe organischer Synthetiker um Prof. Dr. Stefan Hecht vom Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie die molekularen Bausteine zur Herstellung einzelner molekularer Drähte maßschneidert. Diese winzigen Nanodrähte werden dann in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Physiker Leonhard Grill am Fritz-Haber-Institut hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit – der wichtigsten Eigenschaft im Hinblick auf Anwendungen der Molekularen Elektronik – untersucht. Anschließend sollen diese molekularen Drähte auf andere Oberflächen übertragen werden, die in Zukunft mit vorgefertigten Schaltkreisen versehen sein könnten. „Grundlage der Arbeiten ist die von unseren beiden Arbeitsgruppe gemeinsam entwickelte Methode, Polymere direkt auf Oberflächen herzustellen, die nun genutzt werden soll, um erste logische Bauelemente aus den maßgeschneiderten Molekülbausteinen zusammenzusetzen. Nach erfolgreicher Herstellung und Testung sollen diese Molekülschaltkreise dann von anderen Wissenschaftlern des Konsortiums mit winzigen Nano-Elektroden kontaktiert werden und letztlich in einem kompletten molekularen Chip verpackt werden“, sagt Prof. Stefan Hecht. Damit sollte es möglich sein, erste Prototypen zu fertigen, um die Machbarkeit des mittlerweile Jahrzehnte alten Konzeptes einer molekularen Elektronik zu überprüfen.

Details unter:
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PROJ_ICT&ACTION=D&CAT=PROJ&RCN=97085
WEITERE INFORMATIONEN
Prof. Stefan Hecht, Ph.D.
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Chemie
Lehrstuhl für Organische Chemie & Funktionale Materialien
Brook-Taylor-Str. 2
12489 Berlin
E-Mail: sh@chemie.hu-berlin.de

Constanze Haase | idw
Weitere Informationen:
http://www.hechtlab.de

Weitere Berichte zu: Computerchip Draht Elektronik Konsortium Massenspektrometer Prozessor Transistor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung
26.04.2017 | Universität Ulm

nachricht Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt
26.04.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie