IBM vyvíjí čipy postavené s pomocí molekul DNA

IBM konkrétně zkoumá způsoby, jak může být DNA uspořádána do vzorů na povrchu čipů a fungovat jako jakési lešení, ke kterému budou připevněny miliony malých uhlíkových nanotrubiček a nanočástic. Takto vzniklá síť by pak mohla v budoucích čipech fungovat obdobně, jako vodiče a tranzistory v dnešních počítačových čipech.

Po desetiletí výrobci čipů usilují o vytvoření menších a menších vzorců, z nichž jsou utvořeny obvody a díky této miniaturizaci se daří dosahovat vyšších rychlostí a menší spotřeby. Nejvýkonnější dnešní procesory jsou vyráběny 45nm procesem, nicméně až dojde k jeho zmenšení pod 22nm, což by mělo nastat již za několik let, stane se konvenční výroba čipů mnohem obtížnější a také náročnější, tvrdí Bob Allen, který vede výzkum v oblasti biologických a chemických materiálů v IBM.

Nová technika navazuje na práci Paula Rothmunda, vědce Kalifornského technologického institutu, který se pokoušel konfigurovat molekuly DNA tak, aby se samy uspořádávaly do jednoduchých schémat, jako jsou trojúhelníky, čtverce nebo hvězdy. Tento přístup využíval přirozenou schopnost DNA.

Pro výrobu nového čipu vědci nejprve vytvořili litografický vzor, ze kterého jsou vytvářeny obvody i při tradičních technikách výroby. Následně pak na čip umístili DNA molekuly a prostřednictvím připraveného vzoru je zformovaly do podoby požadovaných obvodů.

Vědci společnosti IBM, spolupracující s Rothmundem, následně řešili, jak nakonfigurovat miliony nanutrubiček a nanočástic, které jsou napojené na takto vytvořené lešení z DNA, aby fungovaly jako miniaturní integrované obvody. Bob Allen z IBM tvrdí, že pokud se podaří tímto způsobem vzniklou strukturu umístit na povrch waferu, lze pak pomocí DNA vytvářet celé destičky s nanoobvody.

Základní vlastností, která se v tomto procesu využívá, je schopnost sebeorganizace DNA, která dosahuje značně vyšší preciznosti, než je tomu v případě klasické výroby, tvrdí další z výzkumníků IBM, Greg Wallraff. Podle něj v současnosti velmi rychle rostou možnosti výroby pomocí nanoprocesy a pokud se tato technologie ukáže slibná, má šanci na praktické využití v procesorech budoucích počítačů. Zatím je sice příliš brzy předpovídat, zda právě tento způsob přinese zásadní přelom ve výrobě počítačových čipů, ale jeho potenciál nelze přehlížet. Čipy vyrobené touto technologií by mohly být výrazně menší, rychlejší a také energeticky efektivnější, než je tomu v současnosti.