结课论文——纳米计算机.doc

纳米计算机 21世纪新科技纳米计算机指将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。“纳米”本是一个计量单位，采用纳米技术生产芯片成本十分低廉，因为它既不需要建设超洁净生产车间，也不需要昂贵的实验设备和庞大的生产队伍。只要在实验室里将设计好的分子合在一起，就可以造出芯片。大大降低了生产成本。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积不过数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。 纳米计算机是一种体积小、反应速度快的的计算机，纳米计算机可以应用到微型机器人中。应用纳米技术可以制造出计算机芯片及各种元件。纳米管束依碳化时使用的钴镍混合物而可具有各种电子性能，把性能不同的纳米管连接成五角形或七角形可复制出微型芯片。 纳米技术指明了二十一世纪计算机发展的未来。首先，专家们预测，在今后十年内，现在的芯片生产技术将达到极限。随着芯片上集成的晶体管数量越来越接近极限，集成电路的性能将越来越不稳定。其次，经济因素也将使芯片制造业走到尽头。采用纳米技术生产芯片成本十分低廉，因为它既不需要建设超洁净生产车间，也不需要昂贵的实验设备和庞大的生产队伍。只要在实验室里将设计好的分子合在一起，就可以造出芯片。芯片制造商将因此而节省数百万美元的生产成本，同时将芯片的价格将急剧下降，以至于日用电子设备甚至玩具，都能够采用功能强大的微处理器。目前，全球功能最强大的计算机芯片可在邮票大小的电路板上集成4000万个硅晶体管，但如果使用原子晶体管，则至少可以集成40亿个晶体管。由于纳米材料的几个重要特点，纳米计算机将拥有特殊的性质。1、力学性质。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。应有纳米技术制成超细或纳米晶体材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，能够在恶劣的环境下使用。2、热学性质。纳米材料的储热性能较好。3、电学性质。纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点。纳米计算机的发展前景巨大，可以应用于生物计算机及国防科技革命的领域。生物计算机的主要原材料之一是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。在这种芯片中，信息以波的形式传播，其运算速度要比当今最新一代计算机快10倍以至几万倍，能量消耗仅相当于普通计算机的几亿分之一，存贮信息的空间仅占百亿分之一。由于蛋白质分子能自我组合，再生新的微型电路，从而使得生物计算机具有生物体的一些特点，如能发挥生物本身的调节机能、自动修复芯片上发生的故障，还能使其模仿人脑的机制等。生物纳米计算机和纳米机器人的结合体则是另一类更高层次上的可以进行人机对话的装置，它一旦研制成功，有可能在1秒钟完成数十亿次操作，届时人类的劳动方式将产生彻底的变革。纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系。我们不难发现，经过几十年的发展，世界的科技水平已经上升到了极高的领域。身为大学生的我们还算年轻，但即使像我们小时候见到的传呼机都已经不见了踪影。在几年之前，手机成为了人们日常生活中必不可少的物品，各式各样的手机上市，翻盖、滑盖，款式层出不穷。而短短的十几年时间，人们几乎已经人手一部智能手机，随处可见人们的手指在手机乃至平板电脑上滑动的情景。按键的手机在不久之后终究会淡出手机市场。由此可见，科学技术正以飞速向前发展着。科技发展的越快，人们对科技的要求就越高，越精益求精。于是纳米计算机问世了。它不但可以应用于各个科学领域，而且即使应用到人们的日常生活中，也是方便快捷。不但占用的空间小，性能还大大提升，在不浪费资源的前提下，能够达到人们对于生活的要求。 社会在飞速的发展，人类想要生活在其中，需要更多的资源和能量。而日益衰竭的地球资源让我们堪忧。纳米计算机不但能够高效的完成各种工作，并且节约