Оқулық Техникалық ғылымдар докторы, профессор А. Б. Николаев редакциясымен
жүктеу/скачать 6.03 Mb. Pdf көрінісі
|
| 26
6 Сондықтан, Science ғылыми журналының сарапшыларының пікірінше, 2001 жылғы ең елеулі ғылыми-техникалық жетістік Гарвард университетінде басқа жартылай өткізгіштермен қоспада кремнийден аса жіңішке кристалдарды қамтитын және бірнеше нанометр қалыңдығымен және бірнеше миллиметр ұзындығымен өзек нысанды наноөткізгіштер құру болды. Наноөткізгіштерді ажырату химиялық тәсілмен жүргізіледі, бұл ретте өткізгіштердің әр қиылысы транзистор сияқты жұмыс істейді. Есептеу құрылғыларында наноөткізгіштерді іс жүзінде пайдалану бәлкім, 10 жылдан кейін мүмкін болуы ықтимал. Алайда IBM зертханасының ғалымдары көміртекті наноқұбыр негізінде транзисторлық жинақты құрып қойды. Оның қалыңдығы – бірнеше молекула ғана, ол кремний негізіндегі қолданыстағы транзистордардан 500 есеге жіңішке, 10 атом радиусы бар. Бұл жағдайда оған таңбаланған калий атомдарымен наноқұбыр NOT микроскопиялық логикалық шұрасындағы жартылай өткізгіштің рөлін ойнайды. IBM атап өткендей, наношұралармен шығатын дабыл оны өз кезегінде наноқұбырлардан қалыптастырылуы мүмкін басқа да логикалық элементтерге беру үшін жеткілікті күшті. Наноэлектрониканың екі бәсекелес бағыты наноқұбыр элементтерінде және қайта қосылғыш элемент ретінде органикалық молекула негізінде молекулярлық өрістік транзисторларда электрондық схема құру желісі бойынша дамиды. Екінші бағытты бетке ала отыры, Израильдегі Вейзман институтында ДНК негізінде есептеу жүргізетін нанокомпьютер құрылды. Мұндай компьютерлердің триллионы бір тамшы суға сыяды. Биокомпьютер құру үшін ДНК пайдалану идеясы табиғатта ДНК синтезі және есептеу машинасы (әсіресе Тьюринг машинасы) жұмысы кезінде болған процестер арасындағы ұқсастықтан туындады. Бұл гипотетикалық автомат оқитын құрылғы, жазатын құрылғы және нөлдер мен бірліктер жазылған қағаз лентадан тұрады. Машина лентадағы символарды оқи алады, оларды өшіреді, жаңасын жазады, сондай-ақ алдыңғы, қазіргі және оқылған символдарға қарай жаңа жағдайға ауыса алады. Ленталардың (яғни бағдарламалар, кіретін деректер мен нәтижелер) рөлін ДНК молекулаларының тізбегі атқарады, ал символдар рөлін – олардың A, T, C және G нуклеотидтарын құраушылар. Әр «символдың» ұзындығы дюймге 18 Мбит, ал егер ДНК-ның екі өлшемді орналасқаны туралы айтса, онда шаршы дюймге 1 млн Гбиттен астамды құрайды. Салыстыру үшін: қалыпты винчестер шаршы дюйміне шамамен 7 Гбит құрайды, яғни 100 000 есе төмен. Цилиндрлік нысанда наноқұбырларды басқа пайдалану – осы массадағы заманауи литийлік батареяға қарағанда 10 есе артық электр беруге қабілетті отын элементтерінде (батареяларында). Осындай отын элементтері сутегі мен оттегі (әрине, реакция бақылануы тиіс, өткені |