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Gli scienziati IBM creano chip informatici dal DNA

The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy

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Anonim

Gli scienziati dell'IBM stanno sperimentando l'uso delle molecole di DNA come un modo per creare minuscoli circuiti che potrebbero costituire la base di chip per computer più piccoli e potenti.

L'azienda sta studiando modi in cui il DNA può organizzarsi in schemi sulla superficie di un chip, e quindi si comportano come una sorta di ponte su cui vengono depositati milioni di nanotubi di carbonio e nanoparticelle. Quella rete di nanotubi e nanoparticelle potrebbe agire come fili e transistor sui futuri chip del computer, hanno detto gli scienziati di IBM.

Per decenni i produttori di chip hanno inciso modelli sempre più piccoli sulla superficie dei chip per accelerare le prestazioni e ridurre il consumo energetico. I chip PC più veloci oggi vengono prodotti utilizzando un processo a 45 nanometri, ma con il processo che scende sotto i 22 nanometri in pochi anni, l'assemblaggio e la fabbricazione dei chip diventa molto più difficile e costoso, ha affermato Bob Allen senior manager di chimica e materiali presso IBM Ricerca.

La nuova tecnica si basa sul lavoro svolto diversi anni fa da Paul Rothmund, uno scienziato del California Institute of Technology, che ha scoperto che le molecole di DNA possono essere "autoassemblate" in forme minuscole come i triangoli, piazze e stelle. L'approccio sfrutta la naturale capacità del DNA di incorporare grandi quantità di informazioni complesse che possono essere applicate a diversi tipi di attività.

Per creare un chip, gli scienziati creano innanzitutto modelli litografici - i modelli da cui sono fatti i circuiti - utilizzando le tecniche tradizionali di creazione di chip. Dopo, versano una soluzione di DNA sulla superficie del silicio e i minuscoli triangoli e quadrati - quelli che gli scienziati chiamano origami del DNA - si allineano ai modelli incisi usando la litografia.

Gli scienziati dell'IBM, lavorando con Rothmund, quindi abbiamo capito come sovrapporre milioni di nanotubi o nanoparticelle sopra lo scaffold del DNA, dove aderiscono per formare piccoli circuiti integrati.

"Se riusciamo, con incredibile precisione, a posizionare questi piccoli origami sulla superficie del wafer, allora è possibile utilizzare le proprietà del DNA per generare schede nanocircuiti ", ha detto Allen.

La capacità delle strutture DNA di autoassemblarsi è un elemento chiave necessario per ottenere una maggiore precisione nella progettazione e produzione di chip, ha affermato Greg Wallraff, un Ricercatore IBM e coautore di un articolo sui risultati raggiunti.

"Il grado di difficoltà della nanofabbricazione sta aumentando rapidamente", ha detto Wallraff.

Mentre la tecnologia mostra la promessa, sono passati anni dall'uso pratico, il s cientisti avvertiti. "È troppo presto per dire se questo sarà un punto di svolta", ha detto Allen. "Ma siamo abbastanza entusiasti del potenziale di questa tecnica."

Se funziona come pianificato, potrebbe portare a un nuovo modo di fabbricare feature sulla superficie dei chip che consente di rendere i semiconduttori ancora più piccoli, più veloci e più efficienti rispetto a oggi.

Un articolo che descriveva i risultati degli scienziati doveva essere pubblicato domenica sulla rivista Nature Nanotechnology.