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Un gruppo di ricercatori della Northwestern University ha lavorato allo sviluppo di un nuovo nanomateriale capace di direzionare la corrente elettrica. Il prosieguo di questo progetto di ricerca potrebbe portare alla realizzazione di sistemi in grado di riconfigurare i propri collegamenti e la propria circuiteria interna, assumendo funzioni differenti a seconda delle esigenze. La notizia è riportata sul sito web Physorg.com.

La progressiva miniaturizzazione dei dispositivi e dei componenti elettronici porta i materiali con cui essi sono costruiti ad essere governati dai fenomeni propri della meccanica quantistica e non dai principi della fisica classica. Avvicinandosi al limite fisico, i progettisti ed i ricercatori hanno abbracciato le tecniche di "stacking", costruendo cioè circuiti tridimensionali impilando i componenti l'uno sull'altro.

Il gruppo di scienziati della Northwestern University ha però scelto una strada alternativa, realizzando un materiale "riconfigurabile" in grado di ricombinarsi per rispondere a differenti esigenze computazionali Bartosz A. Grzybowski, responsabile del progetto di ricerca, spiega: "La nostra nuova tecnologia di direzionamento ci consente di utilizzare il flusso della corrente continua in un pezzo di materiale: è come deviare un corso d'acqua, il flusso di elettroni può essere deviato in direzioni multiple attraverso un blocco di materiale, anche flussi multipli in direzioni opposte nello stesso momento".

Il nuovo materiale sviluppato dai ricercatori della Northwestern University combina differenti aspetti dell'elettronica basata sul silicio e quella basata sui polimeri, allo scopo di creare la nuova classificazione di materiali elettronici basati su nanoparticelle. David A. Walker, tra gli autori dello studio, commenta: "Oltre a funzionare come ponte tridimensionale tra le tecnologie esistenti, la natura reversivbile di questo nuovo materiale potrebbe permettere ad un computer di ridirezionare ed adattare la sua circuiteria a ciò che è richiesto in uno specifico momento".

Un esempio potrebbe essere un singolo dispositivo capace di riconfigurarsi in un resistore, in un raddrizzatore, in un diodo e in un transistor sulla base dei segnali ricevuti da un computer. La circuiteria multidimensionale potrebbe essere riconfiguurata in nuovi circuiti elettronici utilizzando una variata sequenza di pulsazioni elettriche in input.

Il materiale ibrido è coposto da particelle elettricamente conduttive, ciasuna delle dimensioni di cinque nanometri, ricoperta con una speciale soluzione chimica caricata positivamente. Le particelle sono circondate da un mare di atomi caricati negativamente che bilanciano le cariche positive fissate sulle particelle. Applicando una carica elettrica attraverso il materiale, gli atomi negativi possono essere mossi e riconfigurati, ma le particelle particelle positive, relativamente grandi, non sono in grado di muoversi.

Spostando gli atomi negativi attorno al materiale è possibile modulare le regioni ad alta e bassa conduttività, potendo così realizzare una sorta di "sentiero" che permette agli elettroni di scorrere attraverso il materiale. I "sentieri" possono essere cancellati e ne possono essere creati di nuovi, spostando il mare di atomi. I componenti più complessi come diodi e transistor possono essere realizzati utilizzando differenti tipi di particelle.