IBM العلماء يبنون رقائق الكمبيوتر من الحمض النووي

يجرِّب العلماء في آي بي إم استخدام جزيئات الدنا كطريقة لخلق دارات صغيرة يمكن أن تشكل أساسًا لرقائق كمبيوتر أصغر حجماً وأكثر قوة.

تقوم الشركة بالبحث عن طرق يمكن فيها للحمض النووي أن يرتب نفسه في أنماط على سطح رقاقة ، ومن ثم بمثابة نوع من السقالات التي تودع فيها الملايين من الأنابيب النانوية الكربونية الصغيرة والجسيمات النانوية. وقال علماء آي بي إم إن شبكة الأنابيب النانوية والجسيمات النانوية يمكن أن تكون بمثابة أسلاك وترانزستورات على رقائق الكمبيوتر المستقبلية.

بالنسبة لعشرات السنين ، كان صانعو الرقائق ينقرون على أنماط أصغر وأصغر حجما على سطح الرقائق لتسريع الأداء وخفض استهلاك الطاقة. يتم تصنيع أسرع رقائق الكمبيوتر اليوم باستخدام عملية 45 نانومتر ، ولكن مع انخفاض العملية إلى أقل من 22 نانومتر في بضع سنوات ، يصبح تجميع وتصنيع الرقاقات أكثر صعوبة وباهظة ، كما يقول بوب ألن مدير أول الكيمياء والمواد في IBM الأبحاث. > تعتمد التقنية الجديدة على العمل الذي أنجزه منذ عدة سنوات من قبل بول روثموند ، وهو عالم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، الذي اكتشف أن جزيئات الحمض النووي يمكن أن تصنع "لتجمع ذاتي" في أشكال صغيرة مثل المثلثات ، الساحات والنجوم. يستفيد هذا النهج من قدرة الحمض النووي الطبيعية على دمج كميات كبيرة من المعلومات المعقدة التي يمكن تطبيقها على أنواع مختلفة من الأنشطة.

لعمل شريحة ، يقوم العلماء أولاً بإنشاء قوالب طباعة حجرية - الأنماط التي تصنع منها الدارات - باستخدام تقنيات صنع الشرائح التقليدية. بعد ذلك ، يصبون محلول الحمض النووي على سطح السليكون والمثلثات الصغيرة والمربعات - ما يسميه العلماء بالأوريجامي DNA - يصفون أنفسهم بأنماط محفورة باستخدام الطباعة الحجرية.

علماء IBM ، يعملون مع روثموند ثم اكتشفوا كيفية وضع الملايين من الأنابيب النانوية أو الجسيمات النانوية فوق سقالة الحمض النووي ، حيث يلتزمون بتشكيل دوائر متكاملة صغيرة.

"إذا استطعنا بشكل صحيح ، بدقة لا تصدق ، ضع هذه الأوريغامي الصغير على سطح الرقاقة ، ثم يمكن استخدام خصائص الحمض النووي لتوليد لوحات nanocircuit ، وقال آلن.

القدرة على هياكل الحمض النووي لتجميع الذاتي هو عنصر أساسي ضروري لتحقيق قدر أكبر من الدقة في تصميم وتصنيع رقائق ، وقال جريج Wallraff ، وهو عالم أبحاث آي بي إم وشارك في تأليف ورقة عن إنجازاتهم.

"إن درجة الصعوبة في تصنيع المواد النانوية تتزايد بسرعة".

في حين أن التكنولوجيا تبشر بالخير ، فإن الأمر يستغرق سنوات من الاستخدام العملي ، ق حذر cientists. وقال ألين "من السابق لأوانه القول ما إذا كان هذا سيغير قواعد اللعبة". "لكننا متحمسون جداً لإمكانيات هذه التقنية."

إذا كان يعمل كما هو مخطط له ، فقد يؤدي ذلك إلى طريقة جديدة لتصنيع ميزات على سطح الرقائق التي تسمح لأشباه الموصلات بأن تكون أصغر وأسرع أكثر كفاءة في استخدام الطاقة مما هي عليه اليوم.

كان من المقرر نشر ورقة تصف إنجازات العلماء يوم الأحد في مجلة نيتشر نانوتكنولوجي.