В нашем 21-м веке все большую роль в развитии науки и техники играет миниатюризация. Старшее поколение еще помнит механическую счетную машинку, которую прозвали «Железным Феликсом». При серьезных расчетах для запусков баллистических ракет требовались в те годы целые «олимпийские комплексы» расчетчиков с «Феликсами» в руках. Им на смену быстро пришли Электронно-счетные машины с колоссальным, по тем временам, быстродействием, но теперь они нам кажутся непомерно крупногабаритными - эдакие огромные залы шкафов и лентопротяжных механизмов. А сколько нервов выматывали непослушные колоды перфокарт? И вот, мы дожили до эпохи персональных компьютеров, совершенно не задумываясь, что всему этому комфорту мы обязаны невероятному прогрессу техники миниатюризации, на основе которого и строятся технологии.
Если «смотреть в корень», то в действительности, прогресс лишь внешне шел от залов с футбольное поле с тысячами расчетчиков-людей к большим электронно-счетным машинам и далее к персональным компьютерам (с множеством промежуточных вариантов). Внутренне, прогресс шел от шестеренок и червячных передач к электронным лампам и далее - к все более миниатюрным транзисторам (и другим элементам компьютеров) и уже целым чипам и интегральным микросхемам. В настоящее время миниатюризацией никого не удивишь. Мир привык к маленьким домашним компьютерам и к эксклюзивным компьютерам в авторучках, очках и т.п. Кажется, куда же еще стремиться? Не помещать же компьютер в булавочную головку?
А почему бы и нет? Только тогда каждый транзистор должен быть сверхминиатюрен. Что значит «сверх», не с атом же размером ему быть? Вот именно с атом он теперь и будет!
Группа американских физиков из Корнелльского университета и Калифорнийского университета в Беркли под руководством Пола Макъюена создала первый в мире транзистор, изготовленный из одного атома кобальта, содержащегося в сложном органическом соединении. Другая группа их соотечественников, физиков из Гарвардского университета и Гонкунского технопарка успела создать аналогичный полупроводник в виде единичной молекулы из двух атомов ванадия. Обычные транзисторы производятся из нескольких слоев различных полупроводников, а самый малый ток, проходящий через них, все равно состоит из миллиардов электронов. В новых транзисторах электроны могут перепрыгивать по одному на электрод стока - благодаря состоящему из одного атома или молекулы «мосту», т.е. - транзистору. Точная настройка электронных свойств одноатомных транзисторов может осуществляться посредством изменения химического состава органического соединения.
И все же кажется, физики немного перестарались. Ведь компьютер величиной булавочную головку и потерять недолго, а потом «ищи иголку в стоге сена». Но не все так просто в нашем мире. Возможно, что они еще и «недостарались». Современные наннотехнологии работают по принципу – «чем мельче, тем лучше!». Уже всерьез планируются наннороботы, способные помогать медикам излечивать любой недуг.
Если нанноробот будет размером с эритроцит человека и мельче, он сможет проникнуть в человеческий организм на клеточный уровень и выполнить любую самую невероятную операцию, скажем, удалить все метастазы при онкологическом заболевании. Не справятся несколько наннороботов, запустят миллионы запрограммированных на это их «коллег», благо техника размножения таких сверхмелких роботов не столь трудна.
Мы рассмотрели пока лишь один пример использования «атомных» транзисторов, а сколько примеров можно привести еще! В общем, господа физики, напрягитесь! А как насчет транзистора размером с электрон? Слабо? Молчат… Пока…
Думают, значит скоро что-нибудь откроют! А мы подождем пока мощнейший персональный компьютер превратится в небольшой кристаллик в перстне на мизинце. Зато, такой «волшебный перстень» с камушком-компьютером сможет делать все, любые чудеса - совсем как в фэнтези.
Рисунок - коллаж автора.