IBM поможет смоделировать процессы в нанотрубках

В исследованиях будут задействованы мощности суперкомпьютера Центра биологических и природных нанотехнологий (CBEN) этого университета, которые позволят смоделировать квантовомеханические процессы, происходящие в нанотрубках и в других наноматериалах. CBEN представляет собой единственный академический научный центр в мире, исследующий взаимодействие между живыми материалами и живыми организмами, а также отдельными экосистемами.

IBM, в свою очередь, в рамках программы совместных университетских исследований SUR (Shared University Research) предоставит CBEN высокопроизводительный сервер IBM eServer p690. В основе системы - микропроцессор нового поколения POWER4, представляющий собой систему из двух процессоров с гигагерцовой частотой. В системе р690 реализованы функции самовосстановления, что позволит осуществлять длительные непрерывные вычисления. Его внедрение позволит удвоить вычислительные мощности центра, однако даже с производительностью суперкомпьютера процесс математического моделирования секции нанотрубки, состоящей всего лишь из нескольких тысяч атомов, займет целую неделю.

Предполагается, что суперкомпьютер CBEN позволит разработать новые методики использования наноматериалов, в частности, углеродных нанотрубок, для диагностики и лечения различных заболеваний, а также борьбы с загрязнением окружающей среды.

Напомним, что углеродные нанотрубки - своеобразные цилиндрические молекулы диаметром примерно от половины нанометра и длиной до нескольких микрометров. Это огромные молекулы, состоящие из миллионов атомов каждая и представляющие собой полые цилиндры. Такие полимерные системы впервые обнаружили менее 10 лет назад как побочные продукты синтеза фуллерена С₆₀. Тем не менее, уже сейчас на основе углеродных нанотрубок создаются электронные устройства нанометрового (молекулярного) размера. Ожидается, что в обозримом будущем они заменят элементы аналогичного назначения в электронных схемах различных приборов, в том числе современных компьютеров. В результате будет достигнут теоретический предел плотности записи информации (порядка одного бита на молекулу), и вычислительные машины обретут практически неограниченную память и быстродействие, лимитируемое только временем прохождения сигнала через прибор.

Расчеты показывают, что даже отдельные нарушения структуры трубок полностью меняют их механические и электрические свойства. По всей видимости, это связано с тем, что сверхмалые размеры нанотрубок приводят к тому, что определяющую роль в определении их электрических свойств начинают играть квантовомеханические эффекты.

Источник: по материалам Space Daily.