Procesor na bazie DNA
Naukowcy z IBM prowadzą eksperymenty, w których - z wykorzystaniem molekułów DNA - budują mikroskopijne obwody przydatne do tworzenia układów komputerowych.
Miniaturyzacja mikroprocesorów postępuje od kilku dekad - wytwórcy układów dążą do upakowania jak największej liczby tranzystorów na powierzchni chipów celem zwiększenia ich wydajności i ograniczenia zapotrzebowania na energię. Najszybsze obecnie procesory komputerowe to układy produkowane w procesie produkcyjnym 45 nm, chociaż należy zaznaczyć, że już w czwartym kwartale br. ruszy masowa produkcja układów wytwarzanych przez Intela w technologii 32 nm (mowa o procesorach Westmere). Kolejnym etapem miniaturyzacji będzie technologia 2. nanometrów.
Niestety, im procesor mniejszy, tym trudniejszy i bardziej kosztowny proces wytwórczy. Remedium na te bolączki może stać się technologia opracowywana w laboratoriach IBM. Dział naukowy koncernu bada, w jaki sposób DNA może samoorganizować się we wzory na powierzchni układu, działając następnie jako rodzaj rusztowania dla milionów nanocząsteczek i nanorurek węglowych. Sieć tych ostatnich mogłaby funkcjonować jak przewody i tranzystory w przyszłych procesorach komputerowych.
Technologia, nad którą pracują naukowcy IBM, opiera się na pracach Paula Rothmunda, badacza California Institute of Technology, który kilka lat temu odkrył, że na molekułach DNA można wymóc organizowanie się w maleńkie formy (np. trójkąty, kwadraty, itp.).
Aby zbudować procesor, naukowcy w pierwszej kolejności tworzą szablony litograficzne - wzory, na których tworzone są obwody - przy użyciu tradycyjnych technologii wytwórczych. Następnie na powierzchni krzemowej płytki umieszczany jest roztwór kwasu dezoksyrybonukleinowego i formuje się żądany przez badaczy wzór (nazywany przez nich "origami z DNA").
Naukowcy IBM współpracując z Rothmundem odkryli, jak na struktury DNA nanieść miliony nanorurek i nanocząsteczek, tworzące mikroskopijne obwody scalone.
"Jeśli uda nam się właściwie, z niesamowitą precyzją, umieścić to małe origami na powierzchni płytki, możliwe będzie wykorzystanie właściwości DNA do tworzenia drukowanych nanopłytek" - przekonuje Bob Allen z IBM.
Technologia jest bardzo perspektywiczna i naukowcy odnoszą się do niej z dużym entuzjazmem. Jednak jak to zwykle bywa w takich wypadkach, miną lata, zanim znajdzie ona praktyczne zastosowanie.
Artykuł opisujący dokonania badaczy ma zostać opublikowany na łamach magazynu Nature Nanotechnology.
