IBM תשתמש ב-DNA כדי להנדס מעבדים זעירים

חוקרים מטעם חברת המחשבים IBM משתתפים עם מכון הטכנולוגיה של קליפורניה בפרויקט ננו-טכנולוגיה, שבו ישתמשו בסלילי DNA בתעשיית המוליכים למחצה. במסגרת המחקר מנסים המדענים להתגבר על המכשולים הטכניים של ייצור מעבדי מחשב באמצעות תאי DNA אורגניים, אשר מתוכנתים בצורה ביולוגית לקפל את עצמם לצורות גאומטריות. פרטי המחקר פורסמו במגזין המדעי Nature Nanotechnology, כך מדווח ה-BBC.

הטכנולוגיה הקיימת בעולם המעגלים המודפסים מסתמכת על ייצור רכיבי סיליקון גדולים, שמהם מפיקים בטכניקה של חריטה (etching) את המעגלים הזעירים. הגודל המינימלי של המעגל, במקרה כזה, תלוי בעובי הלהב או הלייזר שבאמצעותו מתבצעת החריטה, וביכולת המכנית לתפעל אותו בגדלים הללו. הטכנולוגיות הקיימות מאפשרות ייצור שבבים ברזולוציה של 45 ננומטר (0.000045 מילימטר), ויצרניות השבבים מתכננות לעבור לגדלים של 32 ננומטר בשנה הקרובה, אולם התהליך דורש כיול מחדש של פסי הייצור והשקעה עצומה בכלי עבודה עדינים ורגישים במיוחד.

ממאות מיליוני דולרים למיליונים בודדים

חוקרי IBM מנסים לפעול בכיוון ההפוך - במקום לחרוט מעגלים מתוך לוח גדול יותר, הם מסתמכים על יכולתן של מולקולות DNA ליצור צורות גיאומטריות מורכבות, כפי שהן עושות באופן טבעי ביצורים חיים. אל המולקולות הללו קושרים המדענים את החומרים שמהם ייווצרו המעגלים ויוצקים אותם לתוך תבניות מזעריות. המעגלים נבנים סביב הצורות הטבעיות של ה-DNA ומייצרים את המעגלים, שיכולות להגיע לרזולוציה של כ-6 ננומטר - כשמינית מהגודל הנהוג היום, ורבע מגודל של 22 ננומטר, שהוא הגודל המינימלי האפשרי בטכנולוגית החריטה.

העלויות הכרוכות כיום בייצור השבבים גדולות מאוד, ומייקרות באופן משמעותי את כלל מוצרי האלקטרוניקה והמחשבים שבשוק, ולדברי מנהל המחקר ב-IBM, ספייק נריאן, אם הפרויקט יבשיל לכדי ייצור, היצרנים יוכלו להפחית את עלויות ייצור השבבים הזעירים ממאות מיליוני הדולרים המושקעים בתחום כיום למיליונים בודדים.

בנוסף, ההתקדמות המדעית תאפשר לדחוס רכיבים רבים יותר לתוך כל מעבד, וכך יתאפשר לייצר רכיבים בעלי ביצועים טובים משמעותית מהקיימים כיום. עם זאת, נריאן מסר כי למרות הוכחת היכולות המתוארת בפרסום המחקר, יעברו עוד כ-10 שנים עד שהטכנולוגיה תוכל להשתלב במלואה בפסי הייצור.