ידענים: ננו טכנולוגיה | ננו מכונות

מאת 1 במרץ 2011 15 תגובות

מהנדסים ומדענים מאוניברסיטת הרווארד ומחברת MITRE הצליחו להדגים את פעילותו של ננו-המעבד המתוכנת הראשון אי-פעם שפותח.

עיבוד צבעוני של תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של ננו-מעבד ניתן לתכנות המונח על ארכיטקטורה סכמטית של מעגל ננו-מעבדים

עיבוד צבעוני של תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של ננו-מעבד ניתן לתכנות המונח על ארכיטקטורה סכמטית של מעגל ננו-מעבדים

אב-הטיפוס של מערכת המחשוב פורצת הדרך, המתואר במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי היוקרתי Nature, מסמל צעד משמעותי קדימה ברמת המורכבות של מעגלים ממוחשבים שיכילו מרכיבים ננו-מטריים סינתטיים. המערכת מהווה התקדמות גם מאחר וננו-מעגלים זעירים ביותר אלו ניתנים לתכנות בצורה אלקטרונית לשם ביצוע מספר פעולות חשבוניות ולוגיות פשוטות.

"מחקר זה מייצג זינוק אדיר קדימה במידת המורכבות והפעילות של מעגלים הבנויים באופן של "מטה-מעלה", ומדגים כי שיטה זו, השונה מאוד מהדרך שבה נבנים כיום מעגלים מסחריים, תוכל להוביל לקבלת ננו-מעבדים ומערכות משולבות אחרות עתידיות," אומר החוקר הראשי Charles M. Lieber מהמחלקה לכימיה וביולוגיה כימית של אוניברסיטת הרווארד.

ממצאי המחקר הינם תולדה של התקדמויות בעיצוב ובסינתזה של אבני-בניין מסוג ננו-חוטים. רכיבי ננו-חוטים אלו מפגינים כעת את יכולת השכפול שנדרשה לשם בניית מעגלים חשמליים תפקודיים יחד עם האפשרות לבצע זאת בגדלים ובמורכבות חומרים שהיה קשה להשיגם בעבר באמצעות גישות רגילות של "מעלה-מטה". יתרה מכך, הארכיטקטורה הזו מותאמת במלואה לקנה-מידה גדול יותר, ומאפשרת פיתוח של ננו-מעבדים גדולים ויעילים יותר.

"לאורך 15 השנים האחרונות, חוקרים העוסקים בתחום של ננו-חוטים וננו-שפופרות פחמן וכן ננו-מבנים אחרים, מתאמצים קשות בכדי לבנות אפילו את המעגלים הפשוטים ביותר, וזאת בשל ההבדלים בתכונותיהם של ננו-הרכיבים הנבדלים," אומר החוקר הראשי, פרופסור לכימיה. "הצלחנו להראות כי ניתן עכשיו להתגבר על מגבלה זו ואנו נלהבים לגביי הסיכויים לנצל את שיטת הבנייה הביולוגית הזו מסוג "מטה-מעלה" בפיתוח רכיבי אלקטרוניקה עתידיים."

מאפיין חשוב נוסף במערכת הינו העובדה כי המעגלים החשמליים שבתוככי ננו-המעבד פועלים תוך ניצול אנרגיה נמוכה, מאחר וננו-החוטים מורכבים ממתגי טרנזיסטורים שאינם "נדיפים". משמעות הדבר היא שבניגוד לטרנזיסטורים המצויים במעגלי מיקרו-מחשב רגילים, מרגע שטרנזיסטורי ננו-החוטים מתוכנתים, הם אינם דורשים כל אנרגיה חשמלית נוספת לשימור הזיכרון בהם.

"בזכות גודלם הקטן ביותר ודרישות האנרגיה הנמוכות שלהם, מעגלי ננו-מעבדים חדשניים אלו מהווים אבני-בניין שיוכלו לאפשר פיתוח של משפחה חדשה לחלוטין של חיישנים חשמליים וציוד אלקטרוני קטנים וקלי-משקל הרבה יותר," מסביר אחד מהחוקרים.

"ננו-מעבד חדשני זה מסמל אבן-דרך חשובה לעבר התממשות החזון של ננו-מחשב שהוצג כבר לפני 50 שנים ע"י הפיסיקאי Richard Feynman, מוסיף אחד מהחוקרים.

הידיעה על המחקר

15 תגובות ל “ננו-המעבד המתכונת הראשון אי-פעם”

  1. ירון

    למה העיתון הזה מאופיין בסגנון טוק בקים כמו אידיוט, חמור וכ"ו.
    מה המסר שרוצה להעביר אדם שמשתמש במונחים האלה.
    אגו,אגו. איך בדיוק אפשר לשכנע עם מינוחים כאלה את הצד השני.

  2. סינגולריות

    מה זה סינגולריות? אפשר להוריד את זה לאייפון?

  3. עדי

    אני כותב תחת אותו השם בו כתבתי תמיד, שבמקרה גם מהווה את שמי האמיתי. יש סיכוי שאנשים ותיקים יותר באתר הזה זוכרים אותי. למשל פה:
    http://www.hayadan.org.il/cheats-in-science-1906108/#comment-271678

    לא ביקרתי באתר הרבה זמן, ואינני יודע לאיזה מהאידיוטים התורנים אתה משייך אותי (יחזקאל? רוח?).
    אם חשבת שאני יחזקאל, אז העדר ה ה' בסוף פניה בזכר (כגון החלטת ולא החלטתה) היתה אמורה להסגיר לך את העובדה שמדובר במישהו אחר. בכל מקרה, אני שייכתי אותך לאחד מהם.

  4. מישהו

    ידידי הלא יקר והקשקשן, לא ארד לרמתך הנמוכה. דרך אגב מדוע אינך כותב תחת השם המוכר הרגיל שבדרך כלל אתה נוהג לכתוב תחתיו באתר הידען? ממה אתה מפחד? הרי ברור לכולם מי אתה.

    תמשיך לקשקש (כרגיל) כבר למדנו איך להתייחס לתגובות היהירות והמגעילות שלך.

  5. עדי

    10 – אידיוט, עם כל הסממנים.

    1. אתה "דווקא" אוהב לקרוא? דווקא לעומת מי? לעומתי? למה החלטת שאני לא אוהב לקרוא ידיעות בנושאים אלה?
    2. אתה רוצה לקרוא – תקרא. אני מונע ממך לקרוא? אתה יכול לקרוא. אמנם לא תבין הרבה, כי גם את התגובה שלי קראת ולא הפקת ממנה כלום. אני דיברתי על הצורך בריסון צעקות ה"סינגולריות!!!" עם קריאת הכתבה.

    ועכשיו אתה יכול להגיב עוד תגובה מטומטמת בנוהל. יישר כוח!

  6. מישהו

    האמת עדי? גם ההודעה שלך נראית מאד פתטית, אז אולי כדאי שגם אתה תשב קצת בשקט.

    אני דווקא אוהב לקרוא על התחומים האלה, מי אתה שתסתום לאנשים את הפה.

  7. עדי

    אבל לצעוק "סינגולריות!!!" על כל ידיעה על פיתוח בתחום האלקטרוניקה ומדעי המוח זה נדוש.
    אתם צופים סינגולריות בעוד 20 שנה? סבבה. אז שבו בשקט ב 15 השנים הבאות. זה נראה פטתי.

  8. תיקון

    תיקון – "קח בחשבון" כמובן ולא "כך בחשבון" (זו כנראה השעה)

  9. תודה

    טל, תודה לך על הנסיון להנמיך אצלי ציפיות, ואני בהחלט לוקח בחשבון את האפשרות שאני טועה, אך אני חושב שהסיכוי לכך דיי נמוך.

    להגיד שההתקדמות הטכנולוגית תעצר פתאום זה כמו להסתכל על רכבת דוהרת או על כדור מתגלגל במדרון תלול ולצפות שהם לפתע יעצרו בחריקת בלמים ללא שום סיבה נראית לעין.

    הטיעונים שרשמת לא ממש רלוונטיים – כך אני חושב, מאז ומעולם רוב אוכלוסיית כדור הארץ חיה בחשכת ימי הביניים אך זה לא הפריע לחוד החנית של המדענים להוביל לעבר קידמה טכנולוגית מדעית ולטכנולוגיה להתפתח בקצב שרק הולך ומואץ מיום ליום כבר במשך יותר מ 100 שנים, למרות 2 מלחמות עולם ועוד עשרות מלחמות איזוריות, משברים כלכליים ומה לא, כל אלו לא השפיעו כלל על קצב ההתקדמות.

    אין לדעתי שום סיבה הגיונית בטווח הקרוב (עשרות שנים קדימה) שההתפתחות הטכנולוגית המדהימה שאנו רואים כיום תעצר פתאום, ההסבר לכך הוא שההתפתחות הזו אינה תלוייה בחברה ספציפית זו או אחרת או בהמצאה בודדת של אדם בודד, העקרון המנחה כאן הוא שכל הזמן נוצרות טכנולוגיות חדשות אשר מאיצות עוד ועוד את ההתקדמות הטכנולוגית, אין שום מעצורים אלא אם כן יתרחש אסון בסדר גודל עולמי שישמיד את רוב החיים כאן כמו מטאור שיתנגש בכדור הארץ או מלחמה גרעינית חובקת עולם.

    פרוייקט הגנום האנושי לדוגמה הגיע למחצית הדרך אחרי 7 שנות עבודה קשה והמדענים הצליחו לפצח רק 1% מהרצף המלא, הסקפטים טענו שיקח מאות שנים לסיים את הרצף ולפי קצב הפיענוח באותה נקודת זמן הם באמת צדקו – אך כפי שחזה קורצוויל ההתקדמות היא אקספוננציאלית, נוצרו טכנולוגיות חדשות שהאיצו עוד ועוד את קצב ההתקדמות ואכן לאחר שנה 1% הפך ל 2%, לאחר מכן ל 4%…. 8%…. 16%…. 32%…. 64%…. וכצפוי לאחר 7 שנים הגענו ל 100% והפרוייקט הסתיים בהצלחה, בדיוק בזמן.

    האינטרנט הוא דוגמה נוספת לטכנולוגיה חדשה שיוצרת האצה טכנולוגית נוספת, פתאום מדענים מכל רחבי העולם שבעבר כלל לא שמעו אחד על השני יכולים עכשיו לשתף פעולה ולעבור יחד על פרוייקטים משותפים, באופן כזה המחקר המדעי מתקדם בקצב הרבה יותר מהיר, ותוסיף לזה את עוצמת המחשבים שמוכפלת משנה לשנה, סימולציות יותר ויותר מדוייקות של תהליכים, עיבוד כמויות עצומות של מידע, אוטומציה, רובוטיקה, חומרים חדשים כלים חדשים ועוד ועוד….

    חקר המוח מניב כבר עכשיו תוצרים מעשיים בשטח, אנשים מצליחים להפעיל ידיים רובוטיות ומכשירים חשמליים באמצעות המחשבה בלבד, מדענים הצליחו לפענח תמונות ישירות מתוך קליפת המוח, ישנם כבר אבות טיפוס ראשוניים של עיניים ביוניות המתחברות ישירות למוח עבור אנשים עיוורים… רק תחשוב איפה נהיה בעוד 20 ובעוד 30 שנים מהיום וכך בחשבון שכאמור קצב ההתקדמות הולך ומואץ מיום ליום ומשנה לשנה.

    אני חושב שהבנת את הפרנציפ.

    שוב, יתכן ואני טועה, אבל נראה לי שהראיה שלי בנושא מספיק מפוקחת.

  10. טל

    ההסחפות על כנפי הקידמה המרגשת בהחלט מובנת לי מאחר וגם אני חנון-על, אבל קח בחשבון את הברקסים והכנס אותם אל תוך משוואותיך. חלק עצום מאוכלוסית העולם מצוי עדיין בחשכת ימי ביניים תרבותית (אפריקה) ומסרב לצעוד יד ביד עם המערב הנאור אל עבר חלומותיו, זיהום הסביבה כנגזרת של כמעט כל התפתחות טכנולוגית, מצוקות נפשיות כאלה ואחרות שאורח החיים המודרני מביא עימו. על כל תנועה לכיוון אחד נוצרת תנועת נגד לכיוון השני, ואת זה כדאי להביא בחשבון. אי-אפשר לראות רק היבט צר של המציאות, כי זאת (אבוי) מורכבת ובדר"כ לא מקשיבה לתחזיותינו. קח בחשבון שייתכן כי העתיד לא יהיה כמו שאתה מקווה שיהיה, כך אולי תחסוך מעצמך מפח נפש, אכזבה ותסכולים.

  11. יש הבדל

    האמונה המטופשת לגבי שנת 2012 מבוססת כל כולה על קישקושים חסרי בסיס, אפילו צאצאי בני המאיה שחיים כיום בארה"ב מצהירים שלא היה ולא נברא ושאף אחד מבני עמם לא חזה שיגיע בתאריך זה סוף העולם, גם לנבואות נוסטרדמוס אין קשר לנושא.

    התחזית לגבי הסינגולריות מבוססת על ראיות הנמצאות מול עיניך, צריך רק לפקוח את העיניים ולראות לאן אנו מתקדמים.

    ראה באיזה קצב מסחרר הטכנולוגיה מתקדמת, מה שאתמול נחשב מדע בדיוני היום הוא כבר מציאות, מכשירי אייפון משוכללים שמכשירים דומים להם שהוצגו לפני 30 שנה בסרטי מדע בדיוני מחווירים לעומתם, זיהוי פרצופים אוטומטי כבר כמעט בכל מצלמה היום, מחשב בינה מלאכותית שמנצח את אלופי כל הזמנים בשעשועון ידע טלויזיוני, זיהוי אובייקטים בתמונה, יכולת להבדיל בין כלב וחתול (אמרו שמחשב לעולם לא יצליח לעשות זאת) ועוד ועוד. תוסיף לזה את ההתקדמות העצומה בתחום חקר המוח ובתחום הננו-טכנולוגיה, המחשבים שמכפילים את עוצמתם משנה לשנה, ורק חשוב לאן זה מוביל אותנו בעוד 10-20-30 שנים מהיום.

    לדעתי המגמה הכללית ברורה מאד.

  12. טל

    כל העדויות גם מראות שסוף העולם יגיע ב-2012 לא? בחייך. אם הסינגולריות תהפוך למציאות בעתיד אני בין הראשונים להצטרף לחגיגה, אבל חכמים ממני כבר אמרו "הנבואה ניתנה לשוטים". עדויות יש להכל מכל בכל. שים לב מתי אתה הופך רחשי לב וכמיהה אישית פנימית להצהרה פומבית נחרצת. עם כל הכבוד לקורצוויל ויש כבוד, גם נוסטרדמוס וודאי נשמע לבני זמנו כאדם היודע על מה הוא מדבר.

  13. טל, המגיב צודק

    ואתה זה שטועה.

    זו לא הזייה וזו לא נבואת שווא, כל העדויות מראות בבירור כי אנו מתקרבים במהירות לתקופה המדוברת המכונה סינגולריות, אתה ואחרים כמותך מתעקשים לטמון את הראש בחול ולא לראות את המציאות ולקראת מה אנחנו הולכים.

    "מכונות כבדות מהאוויר לעולם לא יצליחו להמריא"

    (לא זוכר מי הטמבל שאמר את זה)

  14. טל

    לכל מאמיני כת הסינגולריות- רואים את החפירות שלכם בכל מקום על פני הרשת. מתי תבינו שיש ביקום עיקרון שנקרא "איזון". האוטופיה ההזויה שאתם מנסים לדחוף לכולם פשוט מביכה ולא מוסיפה לכם כבוד. שחררו כבר.

הוספת תגובה

  • (will not be published)