MIT svela futuro dell’informatica “green” con magneti bidimensionali

Con la crescita esponenziale dell’intelligenza artificiale e dell’analisi dei dati, cresce anche la domanda di potenza di calcolo in tutto il mondo. Questa impennata ha portato alla luce una questione critica: l’immenso consumo energetico dell’infrastruttura informatica mondiale. I ricercatori sono alla ricerca urgente di modi per costruire dispositivi più efficienti dal punto di vista energetico, con l’obiettivo di alleviare l’impatto ambientale. Un recente studio pubblicato su Science Advances[2] da un team del Massachusetts Institute of Technology (MIT)[1] rivela una strada promettente verso il raggiungimento di questo obiettivo.

Una soluzione magnetica

Il team di ricerca del MIT esplora l’uso di materiali magnetici per costruire dispositivi informatici efficienti dal punto di vista energetico, come memorie e processori. Questo approccio, noto come tecnologia “beyond-CMOS”, potrebbe ridurre drasticamente il consumo energetico dei computer. Sfruttando le capacità di commutazione della magnetizzazione dei magneti, che rappresentano gli zero e gli uno del codice binario, questi dispositivi offrono un’alternativa più ecologica ai metodi informatici tradizionali.

Vincere il freddo

Lo studio approfondisce i vantaggi dei magneti bidimensionali di van der Waals, che si distinguono per la loro scalabilità ed efficienza energetica superiori. Tuttavia, l’integrazione di questi materiali in applicazioni informatiche pratiche è stata impegnativa, principalmente a causa del loro funzionamento a temperature molto basse. La svolta del team del MIT risiede nella capacità di far funzionare questi materiali a temperatura ambiente o superiore, rimuovendo una barriera significativa al loro utilizzo nella tecnologia informatica quotidiana.

Approccio innovativo del MIT

Il raggiungimento di questo traguardo ha comportato la creazione di un dispositivo unico che combina un magnete 2D di van der Waals, il tellururo di ferro e gallio, con un altro materiale 2D, il ditelluride di tungsteno, senza la necessità di campi magnetici. L’autrice principale Deblina Sarkar e il suo team hanno mostrato come l’applicazione di impulsi elettrici potrebbe commutare il magnete tra stati binari, annunciando una nuova era dell’informatica “verde”. Sarkar sottolinea il potenziale del dispositivo per un consumo energetico estremamente basso e la sostenibilità ambientale, particolarmente vantaggioso per i big data e le applicazioni AI.

FAQ

Che cosa significa “beyond-CMOS”?

Indica tecnologie computazionali che superano l’attuale tecnologia a semiconduttori CMOS, mirando ad una maggiore efficienza energetica.

Cosa rende i materiali magnetici 2D vantaggiosi per l’informatica?

Offrono una scalabilità superiore e un’efficienza energetica migliore rispetto ai materiali magnetici tradizionali.

Perché è difficile usare i materiali magnetici 2D nei computer?

Funzionano solo a temperatura molto basse, similmente ai superconduttori.

Come ha fatto il team del MIT a superare questa sfida?

Hanno creato un dispositivo che permette di commutare i magneti elettricamente a temperatura ambiente senza campi magnetici.

Quali sono le implicazioni di questa ricerca per il futuro dell’informatica?

Potresti portare allo sviluppo di computer molto più efficiente dal punto di vista energetico e sostenibile per l’ambiente.

Cosa rende unico il dispositivo creato dal team del MIT?

Utilizza una struttura a strati atomici per commutare la magnetizzazione senza campi magnetici esterni.

Qual ​​è il ruolo della Professoressa Deblina Sarkar in questa ricerca?

È l’autrice principale dello studio e guida il gruppo di ricerca Nano-Cybernetic Biotrek al MIT.

Approfondimenti

  1. Propelling atomically layered magnets toward green computers | MIT News | Massachusetts Institute of Technology
  2. Field-free deterministic switching of all–van der Waals spin-orbit torque system above room temperature | Science Advances
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