Forscher stellen ein komplett neues Konzept für Schalter mit bisher unerreichter Geschwindigkeit vor.
Das Wasser wird durch eine eigens entwickelte Düse aufgefächert. Dann wird der Laser hindurchgeleitet.
(Bild: Adrian Buchmann)
Forschende der Ruhr-Universität Bochum haben eine ultraschnelle Schaltung auf der Basis von Wasser entwickelt. Durch einen kurzen, aber starken Laserpuls lässt das Wasser sich innerhalb weniger als einer billionstel Sekunde (10-12 s) in einen leitenden Zustand versetzen und verhält sich in dieser Zeit fast wie ein Metall. Damit ist die Schaltung schneller als die bisher schnellste bekannte Schaltgeschwindigkeit eines Halbleiters. Adrian Buchmann, Dr. Claudius Hoberg und Dr. Fabio Novelli vom Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation (RESOLV), veröffentlichten dies in der Zeitschrift APL Photonics.
Laser lässt das Wasser sich verhalten wie ein schneller Schalter
Alle Rechenoperationen von Computern basieren auf Schaltungen. Die Geschwindigkeit, mit der ein Bauelement zwischen den Zuständen Null und Eins wechseln kann, bestimmt letztlich auch die Geschwindigkeit des Rechners. In aktuellen Computern werden Halbleiter verbaut, die elektrische Schaltungen ermöglichen. „Sie sind auf natürliche Weise in ihrer Geschwindigkeit limitiert“, erklärt Claudius Hoberg.
Er und seine Kollegen haben einen gänzlich neuen Ansatz für Schaltungen auf Wasserbasis vorgestellt. Das Wasser, in dem die Forscher Iodid-Ionen gelöst hatten – man könnte von Salzwasser sprechen – wird durch eine eigens entwickelte Düse aufgefächert, sodass es als flacher Strahl von wenigen Mikrometern Dicke fliesst. „Man kann sich das so vorstellen, wie wenn man einen Schlauch zusammenpresst und so den Wasserstrahl breit und flach formt, nur viel kleiner“, erklärt Hoberg.
Durch diesen Wasserfächer wird dann ein kurzer, aber starker Laserpuls hindurchgeleitet. Der Laser befreit Elektronen aus dem im Wasser gelösten Salz, sodass das Wasser in diesem Moment bei Terhertzfrequenzen leitend wird und sich plötzlich ähnlich verhält wie ein Metall. Durch die kurze Impulsdauer des Laserpulses von 10-14 s wird so das Wasser zum ultraschnellen Schalter. „Die Geschwindigkeit liegt im Terahertz-Bereich bei 10-12 s“, so Claudius Hoberg. Ein weiterer Laser fragt den Zustand des Wassers ab.
Dieser Artikel stammt von unserem Partnerportal elektronikpraxis.de
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group AG, Seestrasse 95, CH-8800 Thalwil, einschließlich aller mit ihr verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Recht auf Widerruf
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://kontakt.vogel.de/de/at abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.