Все новости от 16 июля 1999 г.

Молекулярный микропроцессор из ротаксана

Такие компьютеры, построенные на кристаллических структурах, со временем придут на смену кремниевым микпропроцессорам и будут настолько компактными, что их можно будет вшивать в одежду. Потребляя меньше энергии, чем современные компьютеры, они смогут постоянно хранить огромные объемы данных, что исключает необходимость в удалении файлов, и не будут страдать от компьютерных вирусов, сбоев программ и других неприятностей.

«Теоретически можно приблизиться к производительности, в 100 млрд раз более высокой, чем у современных микропроцессоров Pentium с тем же уровнем потребляемой энергии, — утверждает профессор химии Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе (UCLA) Джеймс Хит (James Heath). — В объеме песчинки можно сконцентрировать вычислительную мощность 100 рабочих станций».

Новая молекулярная структура
Группа ученых из UCLA и Hewlett-Packard получила молекулярный логический элемент, на базе которого можно создать компьютер. «Мы действительно создали простейшие ключи, подходящие для работы в компьютерах, и они действуют», — рассказал в интервью по телефону компьютерный архитектор из Hewlett-Packard Фил Кукис (Phil Kuekes).

Группа Хита добилась этого, создав новое вещество ротаксан, образующее кристаллическую структуру. В опубликованной в журнале Science статье Хит, Кукис и другие пишут, что молекулы ротаксана, помещенные между металлическими электродами, работают как логические ключи. Благодаря этому кристалл способен впитывать информацию в виде электрического заряда и эффективно обрабатывать ее.

«Чип», изготовленный по такой молекулярной технологии, может быть размером с пылинку. «Он будет переключать телевизор на ваш любимый канал, когда вы входите в комнату. Или, вместо того чтобы зарабатывать запястно-туннельный синдром, катая по столу мышь, можно будет сделать мышь из собственного пальца», — мечтает Кукис.

Следующим шагом будет создание структуры микропроцессора. Вместо того, чтобы гравировать ее на поверхности, как это делается в технологии кремниевых микросхем, структура будет загружаться электрическим способом. «По проводам, подключенным к большому компьютеру, мы сможем закачать любую самую сложную структуру», — сказал Кукис.

Следующий рубеж
Однако существующие провода для этого слишком велики — они намного больше молекул ротаксана. «Следующий шаг заключается в том, чтобы миниатюризировать технологию, уменьшив размеры проводников до диаметра молекул», — поясняет Кукис. Возможно, удастся использовать углеродные мини-трубки — длинные, тонкие волокна чистого углерода, которые не толще большинства молекул.

В прошлом году та же группа ученых объявила о создании самого крупного «дефектоупорного» компьютера, который она назвала Teramac.