Android

IBM Scientists bygger datamaskiner fra DNA

Kvantecomputere forklart - Den Menneskelige Teknologiens Grense

Kvantecomputere forklart - Den Menneskelige Teknologiens Grense
Anonim

Forskere ved IBM eksperimenterer med å bruke DNA-molekyler som en måte å lage små kretser som kan danne grunnlag for mindre kraftigere datamaskiner.

Selskapet undersøker måter hvor DNA kan ordne seg i mønstre på overflaten av en chip, og deretter fungere som en slags stillas som millioner av små karbon nanorør og nanopartikler settes på. Det nettverket av nanorør og nanopartikler kunne fungere som ledninger og transistorer på fremtidige datapliser, sa IBM-forskerne.

I flere tiår har chipmakere etset mindre og mindre mønstre på overflaten av sjetonger for å øke ytelsen og redusere strømforbruket. De raskeste PC-sjetongene i dag produseres ved hjelp av en 45 nanometer-prosess, men etter hvert som prosessen faller under 22 nanometer om noen år, blir montering og fabrikasjon av sjetonger langt vanskeligere og dyrere, sier Bob Allen seniorleder for kjemi og materialer hos IBM Forskning.

Den nye teknikken bygger på arbeid gjort for flere år siden av Paul Rothmund, en forsker ved California Institute of Technology, som fant ut at DNA-molekyler kan gjøres til å "samle seg" i små former som trekanter, torg og stjerner. Tilnærmingen utnytter DNAs naturlige evne til å innlemme store mengder kompleks informasjon som kan brukes til ulike typer aktiviteter.

For å lage en brikke, lager forskerne først litografiske maler - mønstrene som kretsene er laget av - ved hjelp av tradisjonelle chip making teknikker. Etterpå helles de en DNA-løsning over overflaten av silisiumet og de små trianglene og torgene - hva forskerne kaller DNA origami - retter seg opp til mønstrene etset ut ved hjelp av litografi.

IBM-forskerne, som jobber med Rothmund, da fant ut hvordan man lag millioner av nanorør eller nanopartikler over DNA-stillaset, hvor de holder seg til å danne små integrerte kretser.

"Hvis vi kan ordentlig, med utrolig presisjon, plassere denne lille origami på waferoverflaten, så er du kan bruke DNA-egenskapene til å generere nanokortplater, "sa Allen.

Evnen til at DNA-strukturene kan samles er et nøkkelelement som er nødvendig for å oppnå større presisjon i design og produksjon av chips, sier Greg Wallraff, en IBM forsker og medforfatter av et papir om deres prestasjoner.

"Graden av vanskeligheter med nanofabrikasjon går raskt opp," sa Wallraff.

Mens teknologien viser løfte, er det år unna praktisk bruk, s cientists advarte. "Det er for tidlig å si om dette vil være en spilleskifter," sa Allen. "Men vi er ganske begeistret over potensialet i denne teknikken."

Hvis det fungerer som planlagt, kan det føre til en ny måte å fremstille funksjoner på overflaten av chips som gjør at halvledere kan gjøres enda mindre, raskere og mer effektive enn de er i dag.

Et papir som beskriver forskernes prestasjoner skulle publiseres søndag i tidsskriftet Nature Nanotechnology.