Микросхемы из микроорганизмов
|
Представители одной из разновидностей морских микроорганизмов — диатомовых водорослей — могут найти применение в качестве деталей невероятно сложных (по нынешним меркам) трехмерных компьютерных схем.
Одноклеточные диатомовые водоросли (диатомеи) обладают прочным панцирем из кремнезема и могут иметь самую разнообразную форму — начиная от простых геометрических структур вроде треугольников или квадратов и заканчивая сложными трехмерными конструкциями. Размножаются диатомеи делением: каждая дочерняя клетка получает половину материнского панциря, другая вырастает заново, при этом старая половина охватывает своими краями новую. Известно около 100 тысяч видов диатомовых водорослей, размер некоторых из них — всего несколько десятков нанометров.
Кеннет Сэндхейдж (Kenneth Sandhage) из Технологического института штата Джорджия надеется использовать многообразие диатомовых наноструктур для разработки компонентов электронных схем будущего.
Конечная цель Сэндхейджа — создание трехмерных электронных схем, куда более сложных и мощных, чем их современные аналоги. Однако изготовление таких схем на основе привычного метода литографии — процесс чересчур трудоемкий, поэтому Сэндхейдж и его коллеги решили разработать новую, биологическую, технологию, пишет New Scientist.
Правда, кремнеземные панцири диатомей не проводят электричество, однако уже найдено несколько путей преодоления этого препятствия. Так, обработка парами металлов при температуре до 900°C позволяет замещать в диатомовых панцирях диоксид кремния электропроводным диоксидом титана или оксидом магния.
В октябре 2004 года международной команде исследователей удалось прочитать геном одного из видов диатомовых водорослей — Thalassiosira pseudonana, и существует мнение, что огромное многообразие форм диатомей контролируется всего несколькими генами. Поэтому Сэндхейдж надеется, что генетические исследования вскоре позволят выращивать диатомовые компоненты заданной формы и размера, из которых, после необходимой химической обработки, можно будет собирать сложные объемные наноструктуры.
Впрочем, не все разделяют его оптимистический настрой. Так, Марк Велланд (Mark Welland), руководитель нанолаборатории Кембриджского университета, в целом называя изучение диатомей многообещающим (например, для производства фильтров и катализаторов), отмечает, что он не может даже представить себе, каким образом эти водоросли могут быть использованы для создания микросхем.
Работа опубликована в International Journal of Applied Ceramic Technology.
