Hopp over innholdet

IKT og elektronikk

Artikkelen tilhører Bruksområder, postet 15. jun 2009

Tore Tennøe
KONTAKTPERSON:

Tore Tennøe

Elektronikkindustrien etterspør stadig mindre enheter fordi disse jobber raskere med lavere energiforbruk. Intel har utviklet transistorer som måler 32 nm, under 1/5 av standarden ved årtusenskiftet.

Vi gjør oppmerksom på at denne artikkelen er mer enn tre år gammel. Utviklingen innen nanoteknologi går raskt, og noe av informasjonen kan derfor være foreldet.

Fremskrittene bygger foreløpig på at transistorene krympes, men krympingen nærmer seg nå en kritisk grense der egenskapene forandres. Det foregår derfor mye forskning for å lage nye typer transistorer, og bruk av kvanteprikker er et av flere lovende spor.

Det jobbes også med mer radikale løsninger der transistorer baseres på elektroners spinn, snarere enn deres strøm. Dette omtales som spinntronikk, til forskjell fra elektronikk. Elektroners spinn utnyttes allerede i metoder for datalagring, noe som ble premiert med Nobelprisen i fysikk i 2007.

En mer triviell utfordring er at de avkjølende viftene ikke fungerer så godt når prosessorene krympes, det er vanskelig å få luft til å strømme når dimensjonene blir små. Mer energieffektive enheter er en del av svaret, men nanoteknologien lover også nye kjølesystemer basert på andre typer vifter eller ørsmå radiatorer.

Display

Parallelt med utviklingen av prosessorer og lagringsenheter utvikles nye typer display, energiforsyning og andre komponenter. Innen display er 2 mm tynne skjermer allerede i bruk i mobiltelefoner, og om noen år kan dette også være standarden for dataskjermer. Blant aktuelle løsninger er tynne filmer av polymermateriale (a la plast), eller et alternativ basert på karbonnanorør. Begge muligheter kan gi lette og bøyelige skjermer, og Nokia antyder at vi i framtida kan oppleve sammenrullbare mobiltelefoner.

Energiforsyning

Utviklingen innen batteri- og hydrogenløsninger kan gi mer fleksibel energiforsyning. Dersom energien som trengs kan høstes direkte fra sollys eller bevegelse kan elektronikken bli uavhengig av ekstern energitilførsel. Dette åpner for bruk inne i kroppen og ute i naturen, og dessuten økt anvendelighet når vi er på farten.

Økt anvendelighet som sensorer mm.

EUs rådgivende organ for nanoelektronikk vurderer at vi står overfor en rivende utvikling, særlig innen sensorer og kommunikasjon. De antyder følgende bruksområder:

  • Helse og medisin: Sensorer kan overvåke helsetilstanden og formidle disse til legekontoret. Dermed kan brukeren få medisinske råd på direkten. Sensorer kan også brukes til å dosere medisin.
    • Transport, energi og miljø: Sensorer og overvåkingssystemer kan gi økt trafikksikkerhet. Vi kan se mer intelligent styring av trafikken slik at transportbehov kan oppfylles på mer effektive måter. Sensorer kan også benyttes til å overvåke forurensninger og tilstanden i natur, vann og luft.
    • Tilgjengelighet og trygghet: Mer effektive datasystemer kan gi mobile kontorer og økt tilgjengelighet. Visjonen er jobb og skole hvorsomhelst, nårsomhelst. Nye IKT-løsninger kan også varsle om farer, eller skaffe hjelp når uhellet er ute.

     

    Det er også stor etterspørsel etter sensorer innen samfunnssikkerhet og kriminalitetsbekjempelse. Blant annet kan de benyttes til å avsløre eksplosiver eller til å avdekke fysiologiske avvik som indikerer skumle hensikter. Eller til å overvåke mistenkte.

    Slik bruk av sensorer vil ofte kollidere med personvernet. Dette kan også være tilfelle der hvor sensorer brukes med samtykke, som ved overvåking av helsetilstanden til kronisk syke. Det er viktig at samfunnet prøver å treffe en balanse og at man bekjemper misbruk. Les mer om slike spørsmål på Teknologirådets sider om overvåking og personvern.

     

    LES OGSÅ

    Energi og miljø

    Klima- og miljøspørsmål krever nye løsninger for produksjon og bruk av energi. Det kanskje viktigste potensialet ligger i solenergi, og mange setter sin lit til nanoteknologi. Nanomaterialer kan også gi en miljøgevinst på andre områder, som rensing av vann og beskyttelse av byggematerialer.

    Les hele saken »

    Mat og landbruk

    Nanoteknologi brukes allerede i innpakning og emballasje, blant annet for å redusere sig av gasser gjennom plastemballasje, og dette er temmelig ukontroversielt. Mer utfordrende er nanoteknologi i selve matvarene.

    Les hele saken »

    Helse og medisin

    Nanoteknologi utvikles til bruk i diagnose og be­handling. Sensorer basert på nanoelektronikk kan oppdage virus og skade. Medisin kan plas­seres i nanokapsler som oppløses etter at medi­sinen er transportert dit den skal virke.

    Les hele saken »