Οι επιστήμονες της IBM κατασκευάζουν μάρκες υπολογιστών από το DNA

Η εταιρεία ερευνά τρόπους με τους οποίους το DNA μπορεί να οργανωθεί σε σχέδια στην επιφάνεια ενός τσιπ, και στη συνέχεια να λειτουργήσει ως ένα είδος ικριώματος επάνω στο οποίο κατατίθενται εκατομμύρια μικροσκοπικών νανοσωλήνων άνθρακα και νανοσωματίδια. Το δίκτυο των νανοσωματιδίων και των νανοσωματιδίων θα μπορούσε να λειτουργήσει ως καλώδια και τρανζίστορ στα μελλοντικά τσιπ υπολογιστών, δήλωσαν οι επιστήμονες της IBM

εδώ και δεκαετίες οι chip makers έχουν χάσει μικρότερα και μικρότερα σχέδια στην επιφάνεια των τσιπ για να επιταχύνουν την απόδοση και να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας. Τα γρηγορότερα τσιπ υπολογιστών σήμερα κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία μήκους 45 νανομέτρων, αλλά καθώς η διαδικασία μειώνεται κάτω από τα 22 νανόμετρα σε λίγα χρόνια, η συναρμολόγηση και η κατασκευή τσιπ γίνεται πολύ πιο δύσκολη και δαπανηρή, δήλωσε ο Bob Allen, διευθυντής χημείας και υλικών στην IBM Η νέα τεχνική βασίζεται στην εργασία που έγινε πριν από αρκετά χρόνια από τον Paul Rothmund, επιστήμονα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, ο οποίος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα μόρια του DNA μπορούν να γίνουν "αυτοσυναρμολογούμενα" σε μικροσκοπικές μορφές όπως τα τρίγωνα, πλατείες και αστέρια. Η προσέγγιση εκμεταλλεύεται τη φυσική ικανότητα του DNA να ενσωματώνει μεγάλες ποσότητες πολύπλοκων πληροφοριών που μπορούν να εφαρμοστούν σε διαφορετικούς τύπους δραστηριοτήτων.

Για να δημιουργηθεί ένα τσιπ, οι επιστήμονες δημιουργούν πρώτα λιθογραφικά πρότυπα - τα μοτίβα από τα οποία κατασκευάζονται τα κυκλώματα - χρησιμοποιώντας παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής τσιπ. Στη συνέχεια, ρίχνουν μια λύση DNA πάνω από την επιφάνεια του πυριτίου και τα μικροσκοπικά τρίγωνα και τα τετράγωνα - ό, τι οι επιστήμονες ονομάζουν DNA origami - γραμμίζουν τους εαυτούς τους με τα σχέδια που χαράσσονται με τη χρήση λιθογραφίας.

Οι επιστήμονες της IBM εργάζονται με τον Rothmund, τότε βρήκαμε πώς να στρώσουμε εκατομμύρια νανοσωλήνες ή νανοσωματίδια πάνω από το ικρίωμα DNA, όπου προσκολλώνται για να σχηματίσουν μικροσκοπικά ολοκληρωμένα κυκλώματα

"Αν μπορούμε σωστά, με απίστευτη ακρίβεια, να τοποθετήσουμε αυτά τα μικρά origami στην επιφάνεια του δίσκου, τότε μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις ιδιότητες του DNA για να δημιουργήσουν πίνακες νανοκυκλωμάτων », δήλωσε ο Allen

.Η ικανότητα των δομών DNA να αυτο-συναρμολογούνται είναι ένα βασικό στοιχείο που απαιτείται για την επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας στο σχεδιασμό και την κατασκευή των μαρκών, δήλωσε ο Greg Wallraff, "Ο βαθμός δυσκολίας της νανοκατασκευής αυξάνεται ταχύτατα", δήλωσε ο Wallraff.

Ενώ η τεχνολογία δείχνει πολλά υποσχέσεις, είναι χρόνια μακριά από την πρακτική χρήση, το s οι επιστήμονες προειδοποίησαν. "Είναι πολύ νωρίς για να πούμε αν αυτό θα είναι ένα παιχνίδι αλλαγής", δήλωσε ο Άλεν. "Αλλά είμαστε αρκετά ενθουσιώδεις για τις δυνατότητες αυτής της τεχνικής."

Αν λειτουργήσει όπως είχε προγραμματιστεί, θα μπορούσε να οδηγήσει σε έναν νέο τρόπο κατασκευής χαρακτηριστικών στην επιφάνεια των τσιπ που επιτρέπει στους ημιαγωγούς να γίνουν ακόμη μικρότεροι, γρηγορότεροι και πιο ενεργειακά αποδοτικό από ό, τι είναι σήμερα

Ένα έγγραφο που περιγράφει τα επιτεύγματα των επιστημόνων έπρεπε να δημοσιευτεί την Κυριακή στο περιοδικό Nature Nanotechnology