Mokslininkai sukūrė naują elektros grandinių elementą

„Reuters“, AP ir lrytas.lt inf.
Naujam elektrinių grandinių elementui atrasti prireikė daugiau nei 40 metų tyrinėjimų. Anot „Hewlett-Packard“ kompanijos mokslininkų, ketvirtasis paprastasis elektros grandinių komponentas gali leisti sukurti naujos kartos kompiuterius, kurių nebereikės įkrauti.
HP mokslininkų atradimas, patvirtinęs teorines tokio elemento egzistavimo galimybes, milijonams kompiuterių vartotojų gali padėti išvengti ilgo ir dažnai nuobodaus laukimo, kol kompiuteris pasirengs darbui. Anksčiau elektronikos teorija teigė, kad yra tik trys pagrindiniai pasyvūs elektros grandinių elementai: rezistoriai, kondensatoriai ir induktyvumo ritės.
Tačiau praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje Berklio universiteto (Kalifornija, JAV) mokslininkas Leonas Chua paskelbė, kad turėtų egzistuoti ir ketvirtasis elementas, kurį sąlyginai galima pavadinti atmintinės rezistoriumi ar memristoriumi. L. Chua pateikė matematines lygtis, teoriškai įrodančias tokio elemento egzistavimo galimybę. Praėjus daugiau nei trims dešimtmečiams „Hewlett-Packard“ kompanijos mokslininkų komanda, vadovaujama Stanley Williamso, įrodė, kad atmintinės varža („memristance“) egzistuoja. Jie sukūrė matematinį modelį ir fizinį memristoriaus pavyzdį, kuris buvo aprašytas „Nature“ žurnale. Anot 71 metų amžiaus L. Chua, S. Williamso atradimas, tai tarsi balzamas mokslininko širdžiai, nes jis jau nesitikėjo sulaukti praktinio savo teorijų patvirtinimo.
Anot S. Williamso, šis elementas labai skiriasi nuo bet kurio kito elektrinio įtaiso. Duodamas interviu telefonu, S. Williamsas teigė, kad jokia kita varžų, kondensatorių ir induktorių kombinacija negali sukurti tokių elektrinių savybių. Mokslininkas linkęs šias savybes prilyginti vandens tėkmei per sodo laistymo žarną. Jei tokią analogiją taikyti įprastinėms grandinėms, tai vanduo gali tekėti daugiau nei viena kryptimi. Tačiau kalbant apie atmintinės rezistorių, įsivaizduojama žarna galėtų įsiminti, kokia kryptimi teka vanduo (elektros srovė) ir išsiplėsti ta kryptimi, taip sumažindama pasipriešinimą srovei. Srovei pradėjus tekėti priešinga kryptimi, žarna, priešingai, susitrauktų. S. Williamso teigimu, naujas elementas, sudarytas iš titano oksido sluoksnio tarp dviejų metalinių elektrodų, atsimena ir srovės kryptį ir per jį pratekėjusios elektros krūvį, taigi, tai yra atmintinės elementas.
Šis atradimas reiškia kur kas daugiau, nei akademinis eksperimentas laboratorijoje. S. Williamso teigimu, šis atradimas gali padėti sukurti naujos kartos atmintines, kurių nebereikės įkrauti. Įprastiniuose kompiuteriuose yra naudojama dinaminė atsitiktinės kreipties atmintinė (DRAM), kurios turinys prarandamas, išjungus kompiuterį. Iš naujo įjungus kompiuterį, atmintinės turinys vėl turi būti įkraunamas iš diskinio kaupiklio, o tai paprastai užima gerokai daugiau laiko, nei norėtų vartotojai. Kompiuteryje įdiegus naujo tipo atmintinę, jos lustai „nepamirštų“ duomenų, net ir išjungus kompiuterį. Jį įjungus, kompiuterio būsena prieš jį išjungiant įrenginį būtų atkurta akimirksniu. Be to, tokie atmintinės elementai gali būti labai maži, o informacijai išsaugoti nereikia papildomos energijos, todėl memristorių matricos iš principo gali pakeisti ne tik operatyviąją atmintinę, bet ir diskinius kaupiklius. S. Williamso teigimu, tai viena iš įdomesnių naujo elektrinio elemento panaudojimo galimybių ir tokia galimybė, anot mokslininko, yra labai reali.
Tačiau, pasak S. Williamso, prieš tai reikia iki galo suvokti naujo elemento savybes, nes be šių žinių nebus galima sukurti smulkių elementų. Šiuolaikinė kompiuterijos pramonė, besiremianti vis mažesniais puslaidininkiniais elementais, vis labiau artėja prie nanotechnologijų slenksčio. S. Williamso teigimu, artėjant link nanomatmenų eilės, atmintinės varža tampa vis svarbesne ir labiau pastebima elektrine savybe, todėl tai dar viena priežastis intensyviai tyrinėti šį fenomeną.
Tokio naujo elektros grandinių elemento atradimas, tai viena iš keleto tikrų naujovių kompiuterijos pramonėje, kuri nelabai keitėsi nuo pat tranzistoriaus ir pirmųjų kompiuterio sukūrimo. Tarp kitų naujovių, iš esmės keičiančių įprastinių elektros grandinėmis paremtų skaičiavimo mašinų sampratą, verta paminėti optinių elementų ir kvantinių technologijų panaudojimą skaičiavimo technikoje. Duomenų saugojimui ar perdavimui dideliu atstumu lazeriai yra naudojami jau gana seniai, tačiau sudėtinių elementų mažinimas atvėrė galimybes optines technologijas perkelti į pačio lusto vidų ir sumažinti lusto išskiriamą šilumą bei padidinant jų darbo spartą. Kvantiniai kompiuteriai yra savotiškas skaičiavimo sistemų Šventasis gralis, atveriantis dabar sunkiai įsivaizduojamus skaičiavimo pajėgumus.

UAB „Lrytas“,
A. Goštauto g. 12A, LT-01108, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus pagalba@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App StoreGoogle Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2026 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.