Назустріч Матриці: Як розмножуються мікросхеми

Міжнародна команда фізиків створила мікросхему, здатну до самовідтворення. Їх роботу цілком можна розглядати, як великий крок до комп'ютерів, що розмножуються.

Сьогоднішні електронні плати виробляються оптичною літографією - травленням проводять мікросхем на напівпровідникові підкладки, для чого використовується вплив світла на світлочутливий хімічний склад. Але технологія ця наблизилася до своєї межі: в принципі неможливо розмістити обчислювальні потужності на платі c «щільністю» вище десятих часток нанометра. І розробники шукають виходи з цього глухого кута.

І один з таких виходів - дозволити мікросхемам самостійно будувати себе і вдосконалюватися. «Найкращий приклад тому - ДНК, - пояснює Даго Де Льюв (Dago de Leeuw) Philips Research, - Наш генетичний код вже містить весь набір необхідних інструкцій для організації молекул в людське тіло, і хочеться створити набір компонентів зі схожими властивостями - здатний сам себе організувати в систему».

Зрозуміло, що завдання це не з легких. Щоб домогтися самоорганізації, вченим потрібно зробити так, щоб всі компоненти мікросхеми (грубо кажучи, провідники, ізолятори і напівпровідникові транзистори) могли з'єднуватися один з одним самостійно. Але команді Де Льюва вдалося зробити важливий крок в цьому напрямку. Вони використовували складну органічну молекулу Т5 (quinquethiophene), в якій є вільні електрони, завдяки чому вона поводиться, багато в чому, як напівпровідник. Її приєднали до довгого вуглеводневого ланцюжка з кремнієвою групою на кінці - ця група грала роль «якоря».

Помістивши такий молекулярний комплекс у розчин, вони занурювали в нього плату з уже нанесеними на неї звичайним методом електродами. Комплекси «зякоривалсь» до шару ізолятора і формували цілком діючі напівпровідникові містки між електродами - звичайно, для кожного містка було потрібно безліч окремих комплексів. Таким шляхом інженерам вдалося сконструювати простий генератор коду з 300 транзисторів, які самостійно зібралися.

Зрозуміло, що система поки потребує заздалегідь підготовленої матриці з електродами, але в іншому вона відтворюється сама. Більш того, будучи витягнутою з розчину, промитою і висушеною, вона все одно працювала.

Читайте і про інший проект, в рамках якого йде розробка роботів, які збирають один одного: «Робот-Самоделкін».

Публікація Nature News