חלום שמתגמש: מעבד אורגני ראשון מסוגו

חוקרים ממרכז מחקר בלגי יציגו השבוע מיקרו מעבד גמיש העשוי ממוליכים למחצה אורגניים

אם חשבת שהקשר בין עולם החי לעולם המחשבים והאלקטרוניקה של העתיד מתחיל ומסתיים בחיידקים שמאחסנים מידע ופותרים סודוקו – טעות בידכם.

חוקרים ממכון המחקר IMEC הממוקם בעיר Leuven שבבלגיה יציגו השבוע ב"ועידה העולמית למעגלי מצב מוצק" (International Solid State Circuits ,Conference כן, יש דבר כזה) שתיערך בסן פרנסיסקו את המיקרו מעבד הראשון בעולם שנוצר על ידי שימוש במוליכים למחצה אורגניים.
המעבד החדשני מכיל 4000 טרנזיסטורים, עובד בלוגיקה של 8 ביט ומסוגל לבצע כ-6 פעולות (instructions) בשניה, עוביו הוא 25 מיקרון והוא מורכב משכבת זהב בעובי 25 ננומטר, שכבת חומר דיאלקטרי אורגני, שכבת זהב נוספת ומעליה תרכובת כימית בשם Pantacene, המשמשת כמוליך למחצה המדובר. כל העסק הזה מצופה בשכבה של חומר פלסטי שמתואר על ידי המדענים כ"דומה לפלסטיק שבו אתם אורזים סנדוויצ'ים", וזהו בעצם יתרונו הגדול של המעבד האורגני על פני אחיו המוכרים לנו – גמישות שכמותה עוד לא ראינו בתחום.

מיקרו מעבדים אורגניים וגמישים יוכלו לשמש למגוון רחב של יישומים מועילים, כמו חיישנים גמישים שיוכלו להיפרש ביעילות על משטחים מכל סוג וצורה ולהציג מידע מהימן ומדוייק בהתאם לתוואי פני השטח, מסכים גמישים אפילו יותר מהפיתוחים המרשימים שראינו בתחום בשנים האחרונות, ואולי אפילו בגדים שיצויידו במעבדים האורגניים ויוכלו לעקוב אחרי מצבו הבריאותי של הלובש אותם, וגם לשמש לשפע דברים אחרים (כמו שהבחור עם חליפת הדיסקו שנשלטת בעזרת האייפון כבר הדגים).

יתרון נוסף של המיקרו מעבדים האורגניים הוא המחיר, שכן החוקרים ב-IMEC מאמינים כי ניתן לייצר מעבדים אלו בכעשירית ממחירם של המעבדים מבוססי הסיליקון של היום, כמובן שלשם כך תידרש השקעה לא קטנה (באנדרסטייטמנט מובהק) לצורך המעבר לייצור המעבדים האורגניים בטכניקת פוטו-ליטוגרפיה (Photolithography). חלק מהמעורבים חושבים שמעבר כזה הוא אפשרי, אך נראה שבשורה התחתונה רוב המדענים מסכימים על כך שהמעבדים האורגניים לא צריכים לשאוף להחליף את המעבדים הסיליקוניים, אלא להגיע לתחומים שבהם לא ניתן להשתמש במעבדים "הקלאסיים".

האם עתיד המעבדים הוא גמיש, זול ואורגני?	בלגיה: לא רק שוקולד מגיע משם

זוהי אינה הפעם הראשונה שבה נעשה שימוש בטרנזיסטורים אורגניים. רכיבים אלו כבר נמצאים בשימוש במסכים מסויימים, אך מה שמנע מהם עד כה מלהפוך לרכיבים לגיטימיים בשוק הוא דווקא הטבע ה"אורגני" שלהם – בעוד שלמוליכים למחצה מסיליקון וחומרים חד גבישיים דומים ישנן תכונות חשמליות ברורות ומדוייקות שמאפשרות עבודה נוחה ושימוש מדוייק לחלוטין, הרכיבים האורגניים הינם בעלי טבע ותכונות משתנות, מה שמקשה מאוד על חיזוי הדרך שבה יגיב כל חלקיק לתנאים החשמליים, ובמעבדים שבהם טרנזיסטור בודד יכול לשנות את הכל זו בהחלט בעיה. המדענים מבלגיה פתרו (יש לקוות) בעיה זו על ידי הכלה של שער נוסף בגבו של כל מוליך למחצה, שאמור להעניק להם שליטה טובה ומדוייקת יותר על השדה החשמלי שבתוך המוליכים למחצה.

כמו בכל ידיעה על טכנולוגיה חדשה ומסקרנת, השאלה המתבקשת היא כמובן "מתי נראה את זה", וגם הפעם המצב אינו שונה. תשובה לשאלה אף אחד לא יוכל לספק, לפחות לא כרגע, אך מה שבטוח הוא שמדובר בקונספט מבטיח שמצית את הדמיון בכל הנוגע לשימושים האפשריים שבהם ניתן יהיה לנצל אותו.