Công Nghệ Nano Và Ảnh Hưởng Của Nó Trên Máy Tính Hiện Đại by Zobair Ullah

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ---- ----

BÀI TIỂU LUẬN

TÌM VÀ DỊCH BÀI BÁO NƯỚC NGOÀI VỀ VẬT LIỆU NANO --------------------------------------

Học viên thực hiện

: Bùi Minh Đức

Môn

: Vật liệu nano

Lớp

: KTHH-K35

Giảng viên phụ trách lớp

: TS. Trương Hữu Trì

Năm học: 2017-2018

Tạp chí toàn cầu về nghiên cứu kỹ thuật tổng hợp Tập số 12 Số phát hành 4 Phiên bản 1.0 Năm 2012 Loại: Double Blind Peer Tạp chí nghiên cứu Quốc Tế Nhà xuất bản: Global Journals Inc. (USA) Trực tuyến ISSN: 2249-4596 và In ISSN: 0975-5861 CÔNG NGHỆ NANO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ TRÊN MÁY TÍNH HIỆN ĐẠI Bởi Zobair Ullah Viện Nông nghiệp Sam Higginbottom Tóm tắt - Trên thực tế công nghệ nano là một lĩnh vực rất rộng lớn của nghiên cứu và nghiên cứu hiện nay. Nó đã được phát triển bởi nhiều nhà nghiên cứu và bao gồm một số lĩnh vực nghiên cứu như kỹ thuật khoa học hóa học vật lý sinh học vật liệu và khoa học máy tính.Trong bài báo này chúng tôi khám phá sự phát triển và tiến bộ của công nghệ nano trong đó cung cấp nhiều cơ hội để phát triển một máy tính nhỏ hơn nhanh hơn và đáng tin cậy.Trong bài báo này, chúng tôi chủ yếu là liên quan với từ trên xuống tiếp cận và áp dụng phương pháp chế tạo công nghệ nano trực tiếp ảnh hưởng đến thiết kế máy tính hiện đại và kiến trúc. công nghệ nano.

Phân loại GJRE-J: CHO Mã số: 291.804

Tuân thủ nghiêm ngặt theo các quy định của:

© 2012 Zobair Ullah. This is a research/review paper, distributed under the terms of the Creative Commons AttributionNoncommercial 3.0 Unported License http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), permitting all non commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

CÔNG NGHỆ NANO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ TRÊN MÁY TÍNH HIỆN ĐẠI Zobair Ullah Tóm tắt - Trên thực tế công nghệ nano là một lĩnh vực rất rộng lớn của nghiên cứu và nghiên cứu hiện nay. Nó đã được phát triển bởi nhiều nhà nghiên cứu và bao gồm một số lĩnh vực nghiên cứu như kỹ thuật khoa học hóa học vật lý sinh học vật liệu và khoa học máy tính.Trong bài báo này chúng tôi khám phá sự phát triển và tiến bộ của công nghệ nano trong đó cung cấp nhiều cơ hội để phát triển một máy tính nhỏ hơn nhanh hơn và đáng tin cậy.Trong bài báo này, chúng tôi chủ yếu là liên quan với từ trên xuống tiếp cận và áp dụng phương pháp chế tạo công nghệ nano trực tiếp ảnh hưởng đến thiết kế máy tính hiện đại và kiến trúc.

Từ khóa: công nghệ nano, vi chế tạo, chấm lượng tử, các ống nano carbon, thiết kế nano, phân tử công nghệ nano.

I. Giới Thiệu Việc sử dụng rộng rãi của máy tính và ứng dụng rộng rãi của nó trong thế giới hiện đại đã buộc các nhà nghiên cứu để cải tiến và sản xuất máy tính nhỏ hơn, nhanh hơn và một máy tính đáng tin cậy hơn. Mục tiêu này có thể được thực hiện bởi công nghệ nano. Sử dụng công nghệ nano, chúng tôi có thể thiết kế và sản xuất linh kiện điện tử và các thiết bị có thể được sử dụng trực tiếp để làm cho nhỏ hơn, máy tính nhanh hơn và đáng tin cậy. Theo MC Roco, thế hệ thứ ba và thứ tư của công nghệ nano sẽ phụ thuộc rất nhiều vào nghiên cứu trong khoa học máy tính. Bây giờ, chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu ý nghĩa của công nghệ nano và ý nghĩa của nó.

II. Định Nghĩa Công nghệ nano: Nó được định nghĩa là kỹ thuật của các hệ thống chức năng ở quy mô phân tử. hoặc là Công nghệ nano đề cập đến việc vận dụng vật chất trên quy mô nguyên tử và phân tử. hoặc là Thuật ngữ Công nghệ nano được định nghĩa là "thiết kế, mô tả, sản xuất và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách thao tác có kiểm soát kích thước và hình dạng ở quy mô nanomet (quy mô nguyên tử, phân tử và vĩ mô) tạo ra cấu trúc, thiết bị và hệ thống với ít nhất một đặc tính hay tính chất đặc trưng ".

III. Người Đề Ra Công Nghệ Nano K. Eric Drexler đã đặt ra, phổ biến, đưa ra thuật ngữ "công nghệ nano" vào những năm 1980.

IV. Mục Tiêu Của Công Nghệ Nano Xây dựng máy móc theo quy mô của các phân tử. Về cơ bản, công nghệ nano làm việc với vật liệu, thiết bị và các cấu trúc khác có ít nhất một chiều kích từ 1 đến 100 nanomet. Ví dụ là: một vài nanometers rộng - động cơ, cánh tay robot, nhỏ điện tử linh kiện, thiết bị bán dẫn mới và thậm chí toàn bộ máy tính nhỏ hơn nhiều so với một tế bào.

V. Các Thế Hệ Công Nghệ Nano Công nghệ nano đã chứng kiến bốn thế hệ cho đến ngày. a) Thế hệ đầu tiên của công nghệ nano Nó được gọi là cấu trúc nano thụ động. Một số ứng dụng là: Phân tán và tiếp xúc cấu trúc nano. Ví dụ Bình xịt hơi, keo, lớp phủ, vật liệu composite nano, kim loại có cấu trúc nano, polime và gốm sứ. b) Thế hệ thứ hai của công nghệ nano Nó đề cập đến các cấu trúc nano tích cực. Một số ứng dụng là: Hoạt động sinh học, các hiệu ứng sức khoẻ, hoạt động hóa lý (ví dụ: bóng bán dẫn 3D, bộ khuếch đại, bộ truyền động, cấu trúc thích ứng). c) Thế hệ thứ ba của công nghệ nano Nó được gọi là hệ thống các hệ thống nano. Một số ứng dụng là: robot học, lắp ráp có hướng dẫn: mạng 3D và kiến trúc phân cấp mới. d) Thế hệ thứ tư của công nghệ nano Nó được gọi là hệ phân tử nano. Một số ứng dụng là: các thiết bị phân tử bằng thiết kế, thiết kế nguyên tử và các chức năng mới nổi. Thế hệ thứ tư của công nghệ nano về cơ bản đề cập đến việc sản xuất và phát triển máy tính nano.

VI. Các Ứng Dụng Công Nghệ Nano • Y học (chẩn đoán, phân phối thuốc, mô kỹ thuật) • Kỹ thuật đông lạnh • Môi trường (Lọc)

CÔNG NGHỆ NANO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ TRÊN MÁY TÍNH HIỆN ĐẠI • Năng lượng (Giảm tiêu thụ năng lượng, Tăng hiệu quả sản xuất năng lượng, Xử lý sự cố hạt nhân và làm sạch chất thải) • Thông tin và truyền thông (bộ nhớ, thiết bị bán dẫn mới, thiết bị quang điện tử mới, máy tính lượng tử) • Ngành công nghiệp nặng (không gian vũ trụ, xúc tác, xây dựng) • Hàng tiêu dùng (Thực phẩm, thực phẩm nano, những thứ cần thiết cho gia đình, quang học, hàng dệt, mỹ phẩm, nông nghiệp và thể thao) Mặc dù, nhiều ứng dụng quan trọng của công nghệ nano, ở đây chỉ tập trung vào lĩnh vực thông tin và truyền thông liên quan đến sản xuất và phát triển các thiết bị vi mô hoặc linh kiện điện tử cần thiết để sản xuất máy tính nano.

VII. Công nghệ nano Kỹ thuật / Công cụ / Lý thuyết / Vật liệu. Ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất máy tính hiện đại • Thiết bị có cấu trúc nano • Chấm lượng tử • Ống nano carbon • Tính toán DNA • NVRAM (non volatile RAM) • NanoDesign (hệ thống phần mềm) a) Thiết bị có kích thước nano Đây là một tập hợp các công nghệ được sử dụng trong việc tạo ra các thiết bị vi mô. Chế tạo vi mô là thuật ngữ mô tả quá trình chế tạo các cấu trúc thu nhỏ, có kích thước micromet và nhỏ hơn. Ví dụ, chế tạo IC (mạch tích hợp).

Các công nghệ chế tạo phi công nghiệp hoặc công nghệ vi mô bắt nguồn từ ngành công nghiệp vi điện tử và các thiết bị này thường được làm trên các tấm silicon. Các phương pháp chế tạo nano có thể được chia thành hai loại: a) các phương pháp từ trên xuống và b) phương pháp đáy.

Phương pháp trên xuống: Nó liên quan đến việc khắc hoặc thêm một số lượng nhỏ các phân tử vào bề mặt.

Phương pháp này thường được sử dụng bởi ngành công nghiệp điện tử trong một quá trình được gọi là photolithography. Photolithography là quá trình chuyển hình dạng hình học trên mặt nạ sang bề mặt của một wafer silic bằng cách tiếp xúc với ánh sáng cực tím (UV) thông qua các ống kính.

• Phương pháp đáy: Phương pháp này được sử dụng để lắp ráp nguyên tử hoặc phân tử thành các cấu trúc nano.

Trong tương lai gần, ngành công nghiệp máy tính sẽ sử dụng nhiều công nghệ trên để chế tạo các chip vi xử lý.

Các chip vi xử lý sẽ nhỏ hơn, nhanh hơn, đáng tin cậy, hiệu quả và nhẹ hơn máy tính. b) Chấm lượng tử Các chấm lượng tử là các tinh thể chỉ phát ra một bước sóng ánh sáng khi các điện tử bị kích thích. Nó là một

vật liệu mới được làm bằng phương pháp đáy chế tạo nano. Trong các chấm lượng tử tương lai có thể được sử dụng như các bit lượng tử và để tạo thành cơ sở của lượng tử máy vi tính. i. Làm việc của máy tính lượng tử Trong các máy tính lượng tử, tỷ lệ nhị phân trong các máy tính thông thường được lặp lại bởi các bit lượng tử hoặc qubits, có thể ở trạng thái 0, 1 và chồng chất (đồng thời cả 0 và 1). Như máy tính lượng tử có thể giữ nhiều trạng thái đồng thời, giả định rằng nó có tiềm năng thực hiện một triệu tính toán cùng một lúc. Điều này sẽ làm cho máy tính nhanh hơn nhiều trước. Sự phát triển của máy tính lượng tử vẫn còn theo nghiên cứu. ii. Hạn chế của máy tính lượng tử Vì các máy tính lượng tử được dựa trên hiện tượng cơ lượng tử, được dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn, sự gắn kết mất tích và mất các bit lượng tử. Những vấn đề được thảo luận dưới đây.

• Vấn đề mất tích kết hợp: Một lượng tử máy tính chỉ có thể hoạt động nếu thông tin tồn tại đủ lâu để được xử lý.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự gắn kết một cách tự nhiên biến mất theo thời gian. Điều này có thể dẫn đến một vấn đề đáng kể cho sự phát triển của một Máy tính lượng tử.

• Sự tồn tại đồng thời của hai trạng thái: Trong một lượng tử máy tính một bit lượng tử siêu dẫn có thể đồng thời tồn tại ở hai tiểu bang. Thông thường một trong hai trạng thái biến mất ngay khi hệ thống tiếp xúc với thế giới bên ngoài.

Các sự gắn kết sau đó biến mất do kết quả của quá trình tự giải quyết và thông tin trong một bit lượng tử bị mất. iii. Giải pháp cho vấn đề trên Cần nhiều nghiên cứu hơn. Có một nhu cầu làm rõ vấn đề mô phỏng động lực học phân tử thực hiện ở nhiệt độ hữu hạn của máy của một số mức độ phức tạp, trong đó cả cơ chế chính nó và gắn nó phải chịu tiếng ồn nhiệt. c) Các ống nano cacbon Nó là một vật liệu carbon có hình dạng được đo bằng quy mô nanomet. Với sự tiến bộ kỹ thuật chế tạo nano, các nhà nghiên cứu đã sử dụng vật liệu để tạo ra các thành phần điện tử như bóng bán dẫn, điốt, rơ le và cổng logic. Những điện tử các thành phần có thể được trực tiếp áp dụng trong sản xuất máy tính tiên tiến. d) Tính toán DNA Đây là một phương pháp tiếp cận với máy tính nano.

DNA máy tính sử dụng cách tiếp cận từ dưới lên hoặc phương pháp để làm cho các phân tử DNA và cổng logic DNA.

CÔNG NGHỆ NANO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ TRÊN MÁY TÍNH HIỆN ĐẠI i. Sự kiện lớn • Năm 1994, L. Adleman đã cố gắng giải quyết một vấn đề phức tạp của người bán hàng bằng cách sử dụng kỹ thuật tính toán DNA. • Năm 1997, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester đã xây dựng các cổng logic DNA. Sự phát triển này được coi là một bước tiến tới một máy tính DNA. • Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một phân tử DNA có thể lưu trữ nhiều thông tin hơn bất kỳ chip nhớ thông thường nào và DNA có thể được sử dụng để thực hiện tính toán song song.

Những phát triển trên làm cho ý tưởng về tính toán ADN rất hấp dẫn các nhà nghiên cứu hiện tại và các nhà khoa học trên thế giới.

Lưu ý: DNA: Đây là một thuật ngữ sinh học. Nó là viết tắt của Deoxyribonucleic acid (DNA) và nó mang hoạt động di truyền cho sự phát triển sinh học của cuộc sống. e) NVRAM (non volatile RAM) Nghiên cứu của Argonne đã phát triển một NVRAM (không dễ bay hơi) được tạo thành từ các tinh thể sắt điện kỹ thuật nano. Kể từ khi các tinh thể sắt ferroelectric thiết kế ở vật liệu nano và nó không trở lại một cách tự nhiên, bộ nhớ RAM được làm bằng chúng sẽ không bị xóa nếu có mất điện. Sử dụng máy tính xách tay NVRAM sẽ không còn cần phải sao lưu pin, cho phép chúng được làm nhỏ hơn và nhẹ hơn. Thành tựu này của công nghệ nano được coi là một giấc mơ dài của ngành công nghiệp máy tính. f) Hệ thống phần mềm (Nanodesign) Một nhóm nghiên cứu tại NASA đã phát triển một hệ thống phần mềm được gọi là Nano Design, để điều tra công nghệ nano Fullerene và thiết kế các máy phân tử.

Kiến trúc phần mềm của Nanodesign được thiết kế để hỗ trợ và cho phép nhóm của họ phát triển các máy phân tử mô phỏng phức tạp. Mục đích chính đằng sau việc phát triển hệ thống phần mềm này là thiết kế và mô phỏng các vật liệu dựa trên công nghệ nano.

VIII. Phần kết luận Bài viết đã vạch ra định nghĩa và ứng dụng rộng rãi của nó trong ngắn gọn. Bài báo này nhằm mô tả vai trò của công nghệ nano trong việc phát triển một máy tính nhỏ gọn tinh vi. Ngoài ra, báo cáo này nhằm mô tả sự phụ thuộc của một phần hoặc lĩnh vực cụ thể của công nghệ nano liên quan trực tiếp đến sự phát triển của một máy tính tiên tiến trong tương lai.

Nhìn nhận Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cộng đồng tri thức rộng lớn trên thế giới, những người truyền đạt ý tưởng khoa học hiện đại của họ / lý thuyết mới và mô tả về phát minh và khám phá mới trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu thông qua internet. Đây là những nguồn phong phú

của thông tin và hỗ trợ các hoạt động nghiên cứu. Cuối cùng tôi muốn cảm ơn những người vĩ đại mang lại sự khôn ngoan, sức mạnh và kiến thức để hình dung và khám phá những điều từ cấp cơ sở và đưa lên giấy tờ vì lợi ích của nhân loại và thúc đẩy phát minh an toàn và khám phá mới.

Tài Liêu Tham Khảo 1. Introduction to Microfabrication (2004) by S.Fanssila.

ISBN 0-470-85106-6 2. Fundamentals of Microfabrication (2nd ed,2002) by M.Madou ISBN 0-8493-0826-7 3. K.E. Drexler, 1986. Engines of creation: the coming era of nanotechnology. Anchor Press 4.

K.E. Drexler, 2001, “Machine phase nanotechnology”, Scientific American, September 5. M.A Reed and J.M Tour,2000, ”computing with Molecules”, Scientific American, June 6. www.molecular technology.htm 7. www.molecular scale electronics.htm 8. www.nanotechnology.htm

Global Journal of Researches in Engineering General Engineering Volume 12 Issue 4 Version 1.0 Year 2012 Type: Double Blind Peer Reviewed International Research Journal Publisher: Global Journals Inc. (USA) Online ISSN: 2249-4596 & Print ISSN: 0975-5861

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer

By Zobair Ullah Sam Higginbottom Institute of Agriculture Abstract - Actually nanotechnology is a very broad area of study and research at present. It has been developed by many researchers and includes several fields of study like physics, chemistry, biology, material science, engineering and computer science. In this paper, we explore the development and advancement of nanotechnology which provides ample opportunity to develop a smaller, faster and reliable computer. In this paper, we are mainly concerned with top down approach and bottom up fabrication approach of nanotechnology that directly affects modern computer design and architecture.

Keywords : nanotechnology, nanofabrication, quantum dots, carbon nanotubes, nano design, molecular nanotechnology.

GJRE-J Classification : FOR Code : 291804

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer

Strictly as per the compliance and regulations of :

Š 2012 Zobair Ullah. This is a research/review paper, distributed under the terms of the Creative Commons AttributionNoncommercial 3.0 Unported License http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), permitting all non commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer Zobair Ullah

Keywords : nanotechnology, nanofabrication, quantum dots, carbon nanotubes, nano design, molecular nanotechnology.

T

I.

Definition

Nanotechnology : It is defined as the engineering of functional systems at the molecular scale.

OR Nanotechnology refers to the manipulation of matter on an atomic and molecular scale.

OR The term nanotechnology is defined as “the design, characterization, production and application of structures, devices and systems by controlled manipulation of size and shape at the nanometre scale (atomic, molecular and macromolecular scale) that produces structures, devices and systems with at least one novel/superior characteristic or property”.

IV.

Objective of Nanotechnology

To built machines on the scale of molecules.

Basically, nanotechnology works with materials, devices and other structures with at least one dimension sized from 1 to 100 nanometres. Examples are: a few nanometres wide--motor, robot arms, small electronic components, novel semiconductor devices and even whole computer far smaller than a cell.

V.

Generations Of Nanotechnology

Nanotechnology generations till date.

has

witnessed

four

a) First generation of nanotechnology

It is called passive nanostructures. Some applications are: Dispersed and contact nanostructures.

Example Aerosols, colloids, coatings, nanoparticle reinforced composites, nano structured metals, polymers and ceramics.

b) Second generation of nanotechnology

It refers to active nanostructures. Some applications are: Bio- active, health effects, physicochemical active (e.g--- 3D transistors, amplifiers, actuators, adaptive structures).

c) Third generation of nanotechnology

It is called systems of nanosystems. Some applications are: robotics, guided assembling: 3D networking and new hierarchical architectures.

d) Fourth generation of nanotechnology

It is called molecular nanosystems. Some applications are: molecular devices by design, atomic design and emerging functions.

Fourth generation of nanotechnology basically deals with the manufacturing and development of nano computer.

VI. •

Author : Sam Higginbottom Institute of Agriculture, Technology & Sciences, Allahabad. E-mail : zobair_hzb@yahoo.co.in

Man Behind Nanotechnology

K. Eric Drexler has coined or popularised or propounded the term “nanotechnology” in the 1980’s.

Introduction

he extensive use of computer and its wide application in the modern world have forced the researchers to improve and manufacture a smaller, faster and a more reliable computer. This objective can be fulfilled by nanotechnology. Using nanotechnology we can design and manufacture electronic components and devices that can be used directly to make smaller, faster and reliable computer. According to M.C. Roco, the third and fourth generation of nanotechnology would rely heavily on research in computer science. Now, let us try to understand the meaning of nanotechnology and its implication.

II.

III.

• •

Applications Of Nanotechnology Medicine (Diagnostic, Drug delivery, tissue engineering) Cryonics Environment (Filtration)

© 2012 Global Journals Inc. (US)

Year 2012

study and research at present. It has been developed by many researchers and includes several fields of study like physics, chemistry, biology, material science, engineering and computer science. In this paper, we explore the development and advancement of nanotechnology which provides ample opportunity to develop a smaller, faster and reliable computer.

In this paper, we are mainly concerned with top down approach and bottom up fabrication approach of nanotechnology that directly affects modern computer design and architecture.

35

Global Journal of Researches in Engineering ( J ) Volume XII Issue IV Version I

Abstract - Actually nanotechnology is a very broad area of

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer

Year 2012

•

Increasing the efficiency of energy production, Nuclear accident clean up and waste storage) • Information and communication (memory storage, novel semiconductor devices, novel optoelectronic devices, quantum computers) • Heavy industry (aerospace, catalysis, construction) • Consumer goods (Food, nanofoods, household, optics, textiles, cosmetics, agriculture and sports) Despite, many important applications of nanotechnology, here emphasis has been given only on the area of information and communication that deals with the manufacturing and development of micro devices or electronic components required to make nano computer.

Nanotechnology Techniques/Tools/Theory/Materials That Directly Affect Modern Computer VII.

36

Global Journal of Researches in Engineering ( J ) Volume XII Issue IV Version I

Energy (Reduction of energy consumption,

• • • • • •

Nanofabrication Quantum dots Carbon Nanotubes DNA computing NVRAM (non volatile RAM) NanoDesign (software system)

new material made by bottom up method of nanofabrication. In future quantum dots could be used as quantum bits and to form the basis of quantum computers. i. Working of quantum computers In quantum computers, the binary rate in conventional computers are repeated by quantum bits or qubits, which can be in a state of 0, 1 and superposition (simultaneously both 0 and 1). As the quantum computer can hold multiple states simultaneously, it is assumed that it has the potential to perform a million computations at the same time. This would make the computer much more faster than before. The development of quantum computer is still under research. ii. Limitations of quantum computer Since quantum computers are based on quantum mechanical phenomenon, which are vulnerable to the effects of noise, coherence disappearance and loss of quantum bits. These problems are discussed below.

•

a) Nanofabrication

It is a collection of technologies which are utilised in making micro devices. Micro fabrication is the term that describes processes of fabrication of miniature structures, of micrometer sizes and smaller. For instance, fabrication of IC (Integrated circuit).Nanofabrication or micro fabrication technologies originate from the microelectronics industry and the devices is usually made on silicon wafers. Nanofabrication methods can be divided into two categories: a) top down methods and b) bottom up methods • Top down method: It involve carving out or adding a small number of molecules to a surface. This method is generally used by electronics industry in a process called photolithography. Photolithography is the process that transfers the geometric shape on a mask to the surface of a silicon wafer by exposure to UV (ultra violet) light through lenses.

• Bottom up method: This method is used to assemble atoms or molecules into nanostructures.

In near future, the computer industry will use the above technology extensively to fabricate microprocessor chips. The microprocessor chips would be smaller, faster, reliable, efficient and lighter computers.

b) Quantum dots

Quantum dots are crystals that emit only one wavelength of light when the electrons are excited. It is a © 2012 Global Journals Inc. (US)

•

Problem of coherence disappearance: A quantum computer can only function if the information exists for long enough to be processed. The researchers have discovered that the coherence spontaneously disappears over the course of time. This could lead to a considerable problem for the development of a quantum computer.

Simultaneous existence of two states: In a quantum computer a superconducting quantum bits can simultaneously exist in two states. Normally one of the two states disappears as soon as the system comes into contact with the outside world. The coherence then disappears as a result of the decoherence process and the information in a quantum bit is lost.

iii. Solution to the above problem More research needed. There is a need to clarify the issue that molecular dynamics simulations carried out at finite temperatures of machines of some degree of complexity, in which both the mechanism itself and its mounting are subject to thermal noise.

c) Carbon nanotubes

It is a tube shaped carbon material that is measured in nanometre scales. With the advancement of nanofabrication technique, researchers used this material to create electronic components like transistors, diodes, relays and logic gates. These electronic components can be directly applied in making advanced computer.

d) DNA computing

It is an approach to nanocomputers. DNA computing uses bottom up approach or method to make DNA molecules and DNA logic gates.

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer

e) NVRAM (non volatile RAM)

Argonne research has developed a NVRAM (non volatile RAM) made up of tiny nano engineered ferroelectric crystals. Since the tiny nano engineered ferroelectric crystals do not revert spontaneously, RAM made with them would not be erased should there be a power failure. Using NVRAM laptop computers would no longer need back up batteries, permitting them to be made still smaller and lighter. This achievement of nanotechnology is considered as a long –standing dream of the computer industry.

f)

given wisdom, strength and knowledge to visualise and explore things from grass root level and put on papers for the benefit of mankind and promote safe invention and new discoveries.

1. Introduction to Microfabrication (2004) by S.Fanssila. ISBN 0-470-85106-6 2. Fundamentals of Microfabrication (2nd ed,2002) by M.Madou ISBN 0-8493-0826-7 3. K.E. Drexler, 1986. Engines of creation: the coming era of nanotechnology. Anchor Press 4. K.E. Drexler, 2001, “Machine phase nanotechnology”, Scientific American, September 5. M.A Reed and J.M Tour,2000, ”computing with Molecules”, Scientific American, June 6. www.molecular technology.htm 7. www.molecular scale electronics.htm 8. www.nanotechnology.htm

Nanodesign (software system)

A research group at NASA has been developing a software system called Nano Design, for investigating fullerene nanotechnology and designing molecular machines. The software architecture of Nanodesign is designed to support and enable their group to develop complex simulated molecular machines. The main purpose behind developing this software system is design and simulation of materials based on nanotechnology.

VIII.

Conclusion

The paper has outlined the definition and its wide application in brief. This paper is intended to describe the role of nanotechnology in the development of a sophisticated small computer. Also, the paper is intended to describe the dependency of particular section or field of nanotechnology which are directly related to the development of an advance computer in future.

Acknowledgement I would like to express my deep gratitude to the vast intellectual community of the world who convey their modern scientific ideas/new theory and description of new invention and discoveries in various disciplines of study through internet. These are rich source of information and greatly support research activities. At last I would like to thank the great almighty who has © 2012 Global Journals Inc. (US)

Year 2012

References Références Referencias

37

Global Journal of Researches in Engineering ( J ) Volume XII Issue IV Version I

i. Major Events • In 1994, L. Adleman has tried to solve a complex travelling salesman problem by using DNA computing technique.

• In 1997, researchers at the University of Rochester built DNA logic gates. This development is considered as a step towards a DNA computer.

• Researchers have found that a DNA molecule can store more information than any conventional memory chip and DNA can be used to perform parallel computations.

The above developments make the idea of DNA computing very appealing to the current researchers and scientists of the world.

Note: DNA : It is a biological term. It stands for Deoxyribonucleic acid (DNA) and it carries genetic operation for the biological development of life.

Year 2012

Nanotechnology and Its Impact on Modern Computer

Global Journal of Researches in Engineering ( J ) Volume XII Issue IV Version I

38

This page is intentionally left blank

Š 2012 Global Journals Inc. (US)

Global Journals Inc. (US) Guidelines Handbook 2012 www.GlobalJournals.org