ไอบีเอ็มดึง"ดีเอ็นเอ"สร้างไมโครชิปยุคหน้า

นักวิทยาศาสตร์ไอบีเอ็ม (International Business Machines) ประกาศความสำเร็จในการใช้รูปแบบโมเลกุลดีเอ็นเอสังเคราะห์ มาเป็นโครงสร้างการเรียงตัวของคาร์บอนนาโนทูบหลายล้านชิ้นในไมโครชิปยุคหน้า ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความเร็วในชิปคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วสำหรับคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ แต่สามารถประหยัดพลังงานและมีต้นทุนการผลิตที่ถูกลง

ไอบีเอ็มระบุว่าทำงานวิจัยชิ้นนี้ร่วมกับ Paul W.K. Rothemund แห่งสถาบัน Caltech หรือ California Institute of Technology ในการประกอบเทคโนโลยีการพิมพ์วงจรในชิปคอมพิวเตอร์หรือ lithographic pattern เข้ากับโครงสร้างไมโครชิปใหม่ที่คิดค้นขึ้น เพื่อให้สามารถรองรับเทคโนโลยีการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบันได้

รายงานระบุว่า โครงสร้างไมโครชิปใหม่ที่ไอบีเอ็มคิดค้นขึ้นนี้ใช้โครงสร้างขนาดจิ๋วของดีเอ็นเอมาเป็นโครงร่างในการเรียงตัวของส่วนประกอบในไมโครชิป เช่นคาร์บอนนาโนทูบ สายไฟขนาดนาโน และส่วนประกอบขนาดนาโนอื่นๆ ซึ่งมีข้อจำกัดทางกายภาพจนเป็นอุปสรรค์ต่อการพัฒนาชิปอิเล็กทรอนิกส์ให้เป็นไปตามกฏของมัวร์ (Moore Law) ที่กอร์ดอน มัวร์ (Gordon Moore ) หนึ่งในทีมก่อตั้งบริษัทอินเทลเคยกล่าวไว้เมื่อปีคศ. 1965 ว่า ”ปริมาณของ Transistor บน Chip ประมวลผล จะเพิ่มเป็นเท่าตัวในทุกๆ 18 เดือน”

ปัจจุบัน อุตสาหกรรมชิปคอมพิวเตอร์ต้องพบกับความท้าทายในการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์วงจรชิปในขนาดที่เล็กกว่า 22 นาโนเมตร และการค้นหาวิธีการจัดเรียงทรานซิสเตอร์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนขนาดนาโนให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด การใช้โมเลกุลดีเอ็นเอมาเป็นโครงสร้างในไมโครชิปของไอบีเอ็มทำให้การพิมพ์วงจรในระดับเล็กกว่า 22 นาโนเมตรเกิดขึ้นได้จริง

เคล็บลับสู่ความสำเร็จของไอบีเอ็มคือการใช้เทคนิกการพับดีเอ็นเอ (DNA origami) ในวัสดุโพลีเมอร์สังเคราะห์ เช่น ยาง หรือพลาสติก ซึ่งพัฒนาโดย Caltech ร่วมกับการใช้เทคโนโลยีนาโนเมตรในการผลิตชิปในปัจจุบันเพื่อให้อนุภาคอิเล็กตรอนสามารถจับคู่ให้คาร์บอนนาโนทูบและส่วนประกอบนาโนอื่นๆ สามารถสานตัวเองในรูปแบบเกลียวที่แนบแน่นกว่าปกติ จุดนี้ Spike Narayan ผู้จัดการฝ่ายวิจัยของไอบีเอ็มระบุว่า นี่คือการสาธิตครั้งแรกของการใช้โมเลกุลชีวภาพในการพัฒนาอุตสาหกรรมผลิตชิปคอมพิวเตอร์

นอกจากนี้ ทีมวิจัยไอบีเอ็มเชื่อว่า สิ่งที่เกิดขึ้นคือความสำเร็จในการพิสูจน์ว่าโครงสร้างชีวภาพอย่างดีเอ็นเอสามารถเป็นหนทางในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบทำซ้ำได้หลายครั้ง ซึ่งจะช่วยยกระดับการผลิตในอุตสาหกรรมได้เนื่องจากผู้ผลิตไม่จำเป็นต้องเสียเงินหลายร้อยล้านเหรียญไปกับเครื่องมือผลิตชิปที่ซับซ้อน แต่จะสามารถเสียเงินเพียง 1 ล้านเหรียญเพื่อซื้อโพลีเมอร์สังเคราะห์, กรรมวิธีการพับดีเอ็นเอ และการจัดวางระบบความร้อนเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยไอบีเอ็มยอมรับว่ายังต้องมีการวิจัยและทดสอบเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการผลิตชิปจริงอีกนานหลายปี และผลสำเร็จในการจัดเรียงส่วนประกอบนาโนในชิปก็ยังมีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะใช้งานบนเครื่องมือที่มีในปัจจุบันมากมายนัก

Company Related Links :
IBM