הננו-מעבדים באים?

חוקרים מאוניברסיטת הארוורד ומתאגיד MITRE השתמשו בננו חוטים ויצרו מעבד בגודל של פחות ממילימטר

בעולם המעבדים של היום שולטת טכנולוגיית מזעור הליטוגרפיה, אשר מאפשרת את דחיסתם של יותר ויותר טרנזיסטורים באותו הנפח (ושאת סופה "הקרב" מנבאים ומנסים לפתור כבר שנים), אך האם היצירה החדשה של מדענים מאוניברסיטת הארוורד ותאגיד MITRE, שבראשם עומד הפרופסור צ'ארלס ליבר (Charles Lieber), תהיה זו שתביא לשינוי הדרך שבה ייצרו מעבדים בעתיד?

קבוצת המדענים חיברה יחד כ-500 ננו חוטים (nanowires), בעובי של 10 ננומטר בלבד, העשויים מהיסוד המתכתי למחצה גרמניום (Germanium) אשר הוטבעו על משטח סיליקון והוצלבו עם חוטי מתכת – וכאשר חוברו חוטי המתכת למתח, הצליחו המדענים לשלוט בצמתים במבנה שיצרו – וכך למעשה נוצר לו הננו מעבד הראשון בעולם אשר ניתן לתכנות, ומכיל למעשה 496 טרנזיסטורים על שבב בגודל 960 מיקרומטר (ריבוע עם צלע של 30 מיקרון, פחות או יותר).
זהו לא השימוש הראשון שנעשה בננו חוטים ליצירת מעגלים פשוטים מאוד, אך זוהי הפעם הראשונה שבה הצליחו לשלוט ולתכנת את הננו חוטים למימוש פעולות אריתמתיות פשוטות על ידי פולסים חשמליים.
הפרטים והמשמעות הפיזיקלית של הננו מעבד המדובר אמנם סבוכים הרבה יותר מזה, אך השורה התחתונה הנובעת מהפרוייקט הזה, עליו עמלו המדענים כשנתיים, היא שבעתיד ניתן יהיה למעשה לבנות מעבדים (קטנים מאוד מאוד, כמו שאתם בטח מבינים) מאפס, ולא על ידי צריבה של "שבלונה" על פיסת מוליך למחצה (כפי שנהוג לעשות היום), כאשר נכון לעכשיו נראה שיתרונם הגדול של המעבדים העשויים מהננו חוטים היא זליגת זרם קטנה משמעותית, שתוכל להביא ליצירת מעבדים חסכוניים ויעילים פי כמה וכמה מאלו הקיימים כיום.

גם צבעוניים, גם חוסכים באנרגיה. מה עוד צריך?	המדענים מעריכים שהננו חוטים יוכלו להגיע לגודל של שמינית מהגודל המינימלי אליו תוכל להגיע שיטת הייצור העכשווית

המעבד, שעליו פורסם כבר מאמר בכתב העת המדעי Nature, עדיין אינו מציע גדלים הקטנים משמעותית מגודלם של הטרנזיסטורים בשיטות הייצור הקיימות בשוק, אך צ'ארלס ליבר סבור כי הדבר בהחלט אפשרי, ומוסיף כי הוא וקבוצתו מצאו שהננו מעבדים ניתנים להתאמה לקנה המידה שיידרש, ובעת הצורך ניתן יהיה לבנות מעבדים ומערכים מורכבים ודחוסים הרבה יותר מהאב טיפוס שיצרו (כאלו שיוכלו, אולי, להתקרב לביצועיהם של המעבדים המוכרים לנו כיום).
שאמיק דאס (Shamik Das), מדען נוסף מ-MITRE שעמל על הפרוייקט מספר כי הננו חוטים יוכלו לשמש כאבני בניין לדור חדש, זעיר ויעיל של מעבדים בהם ישתמשו חיישנים ומוצרי צריכה אלקטרוניים שיהיו קטנים וקלים יותר מאי פעם.

סביר להניח שיעבור עוד זמן רב עד אשר נראה את הטכנולוגיה הזו מגיעה לכדי יישום מסחרי (אם בכלל), אך אין ספק שמדובר בפיסת טכנולוגיה מסקרנת ומבטיחה. האם ננו חוטים וננו מעבדים יהיו עתיד האלקטרוניקה? או שאולי יהיו אלו החיידקים?