นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มสร้างชิปคอมพิวเตอร์จากดีเอ็นเอ

นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มกำลังทดลองใช้โมเลกุลดีเอ็นเอเพื่อสร้างวงจรเล็ก ๆ ซึ่งอาจเป็นพื้นฐานของชิปคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

บริษัท กำลังศึกษาวิธีที่ดีเอ็นเอสามารถจัดตัวเองลงในรูปแบบบนพื้นผิวของ ชิปแล้วทำหน้าที่เป็นโครงแบบนั่งร้านที่จะวางซาก nanotubes และ nanoparticles หลายล้านชิ้น เครือข่ายนาโนและอนุภาคนาโนสามารถทำหน้าที่เป็นสายไฟและทรานซิสเตอร์บนชิปคอมพิวเตอร์ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มกล่าวว่า

สำหรับผู้ผลิตชิพหลายสิบปีได้แกะสลักลวดลายเล็ก ๆ และเล็กลงบนพื้นผิวของชิปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงาน ชิปพีซีที่เร็วที่สุดในปัจจุบันถูกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการ 45 นาโนเมตร แต่ในขณะที่กระบวนการลดลงต่ำกว่า 22 นาโนเมตรในไม่กี่ปีการประกอบและการผลิตชิปกลายเป็นเรื่องยากและมีราคาแพงมากขึ้นบ็อบอัลเลนผู้จัดการอาวุโสด้านเคมีและวัสดุของไอบีเอ็มกล่าว การค้นคว้าวิจัย

เทคนิคใหม่นี้สร้างขึ้นจากงานที่ทำเมื่อหลายปีก่อนโดยพอลรอ ธ มุนด์นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียผู้ซึ่งคิดว่าโมเลกุลของดีเอ็นเอสามารถทำเป็น "การประกอบตัวเอง" เป็นรูปแบบเล็ก ๆ เช่นสามเหลี่ยม, สี่เหลี่ยมและดาว วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากความสามารถตามธรรมชาติของดีเอ็นเอในการรวบรวมข้อมูลที่ซับซ้อนจำนวนมากที่สามารถนำมาใช้กับกิจกรรมประเภทต่างๆได้

เพื่อสร้างชิปนักวิทยาศาสตร์คนแรกจะสร้างแม่แบบการพิมพ์ภาพ - รูปแบบที่วงจรทำขึ้น - โดยใช้เทคนิคการทำชิปแบบดั้งเดิม หลังจากนั้นพวกเขาก็เทสารละลายดีเอ็นเอลงบนพื้นผิวของซิลิคอนและรูปสามเหลี่ยมเล็ก ๆ และสี่เหลี่ยมจัตุรัส - สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าดีเอ็นเอ - พับลงไปในรูปแบบที่แกะสลักโดยใช้การพิมพ์หิน

นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มทำงานร่วมกับ Rothmund จากนั้นก็คิดหาวิธีเลียนแบบ nanotubes หรืออนุภาคนาโนจำนวนนับล้าน ๆ อันบนโครงโครงดีเอ็นเอซึ่งเป็นที่ยึดติดกับรูปแบบของวงจรรวมเล็ก ๆ

"ถ้าเราสามารถทำได้อย่างแม่นยำด้วยความแม่นยำที่ไม่น่าเชื่อให้วาง origami เล็ก ๆ เหล่านี้ลงบนพื้นผิวเวเฟอร์ สามารถใช้คุณสมบัติของดีเอ็นเอในการสร้างแผงวงจรนาโนได้ "อัลเลนกล่าวว่า

ความสามารถในโครงสร้างดีเอ็นเอในการประกอบตัวเองเป็นองค์ประกอบสำคัญที่จำเป็นสำหรับการสร้างความแม่นยำมากขึ้นในการออกแบบและการผลิตชิปเกร็กวอลแลฟฟ์กล่าว นักวิจัยจาก IBM และผู้ร่วมเขียนบทความเกี่ยวกับความสำเร็จของพวกเขา

"ระดับของความยากลำบากในการผลิตนาโนที่กำลังจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว" Wallraff กล่าวว่า

ในขณะที่เทคโนโลยีแสดงให้เห็นว่าสัญญาเป็นปีที่ใช้งานไปแล้ว, s เตือนพ่อค้า "มันเร็วเกินไปที่จะบอกได้ว่านี่จะเป็นเกมเปลี่ยนหรือไม่" อัลเลนกล่าว "แต่เราค่อนข้างกระตือรือร้นที่จะใช้ศักยภาพของเทคนิคนี้"

ถ้าทำงานได้ตามที่วางแผนไว้อาจนำไปสู่รูปแบบใหม่ในการประดิษฐ์คุณสมบัติบนพื้นผิวของชิพที่ช่วยให้เซมิคอนดักเตอร์มีขนาดเล็กลงเร็วขึ้นและ มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

บทความเกี่ยวกับความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Nanotechnology ในวันอาทิตย์ที่ผ่านมา