Nanotechnológia - technológia budúcnosti

„Hmota sa premení na softvér. Ako výsledok: budeme schopný cez internet sťahovať nielen softvér, ale aj hardvér.“ Takto predpovedá našu budúcnosť James C. Ellenbogen, hlavný predstaviteľ pre nanotechnológie vo firme Mitre Corp. (spoločnosť vo výskumnom stredisku McLean v USA, financovaná Pentagónom). Nanotechnológia je technológia výroby vecí menších než niekoľko stoviek nanometrov, resp. milióntin metra. To je rozpätie medzi atómami, ktoré sú navzájom zviazané. Vízia je jednoduchá: celé výrobné odvetvia sa zmenia. Začne sa to výrobou polovodičov okolo roku 2010 a neskôr sa to môže rozšíriť na iné menšie výrobky, napr. mobilné telefóny.

„Predstavte si, čo sa stane, keď si stiahnete zo siete program. Preusporiadate molekulovú štruktúru na vašom pevnom disku - zmenou magnetických vlastností skupiny molekúl. Pokiaľ by ťvnútornostiŤ počítača neboli väčšie ako tieto skupiny molekúl, zmenou týchto molekúl môžete zhotoviť nový čip,“ vysvetľuje J. C. Ellenbogen. Výskumníci v súčasnosti vyvíjajú techniky výroby počítačov s veľkosťou špendlíkovej hlavičky. Avšak súčasti týchto počítačov sú oveľa menšie ako fyzické štruktúry, s ktorými sme dnes schopný uchovávať informácie na diskoch. Tak niekedy v blízkej budúcnosti budeme schopní nahrať si z internetu nielen softvér, ale aj hardvér.

Bude potrebné vyrobiť nové druhy pevných diskov. Jedna predstava je vyrobiť zapisovacie hlavičky diskov z ultratenkých bodov, ktoré sú schopné posunúť atómy a molekuly jedným alebo druhým smerom. Dve skupiny výskumníkov pracujú v súčasnosti na možnosti ovplyvňovať atómy na tento účel, s využitím poznatkov použitých pri návrhu elektrónových mikroskopov. Prvý majstrovský výkon v tejto oblasti sa podaril už v roku 1990 Donaldovi Eiglerovi, fyzikovi z výskumných laboratórií IBM v San José, keď pomocou 35 atómov xenónu napísal na niklovú platničku nápis „IBM“. Pokiaľ sa podarí vyrobiť počítače tejto veľkosti, budú nesmierne lacné. Potom ich bude možné nájsť hocikde. Napríklad počítač v bielizni povie práčke, akú teplotu má mať voda pri praní, počítač v atramentovom pere bude hlásiť, kedy sa míňa atrament, alebo napríklad topánky ohlásia autu, že sa k nemu blíži majiteľ a auto sa nastaví presne podľa jeho vopred definovaných požiadaviek.

Ale najdôležitejšou súčasťou budú tzv. nanoboxy. Je to druh akejsi futuristickej kopírky, ktorá kombinuje nanotechnologickú výrobu s dnešnou výrobou, ktorá sa používa najmä pri rýchlom zavádzaní nových prototypov do praxe. Ak si budete chcieť kúpiť nový mobilný telefón, si na sieti recept na jeho výrobu a nanobox vám ho vyrobí. Vložíte do cartridga s tonerom hárok s nánosom plastických a elektricky vodivých molekúl, z ktorých nanobox vytvorí najprv elektronické súčasti telefónu a napokon z plastických molekúl obal. Avšak takýto scenár možno očakávať niekedy až v roku 2020. Prvé pokusy s nahrávaním nanopočítačových obvodov zo siete sa neočakávajú skôr ako v roku 2005.

Konkrétne kroky v oblasti výroby čipov nanotechnológiou sa dejú už dnes, a to v oblasti blízkej nanotechnológii - v molekulovej elektronike. Tímy výskumníkov pracujú na prvých možnostiach využitia nanotechnológie: v nanášaní vodičov na čipy s veľkosťou 100 nanometrov. Prečo je dnes výroba čipov taká drahá? Súvisí to s extrémnou mechanickou presnosťou, s akou sa musia vyrábať. Pokiaľ by sa podarilo pomocou chémie uskutočniť výrobu čipov takú lacnú, ako sa to podarilo firme Kodak s výrobou filmov, bolo by to vynikajúce. To tvrdia mnohí z tých, ktorí sa zaoberajú touto problematikou.

Poslednou novinkou z tejto oblasti je úspech skupiny výskumníkov okolo J. C. Ellenbogera. Títo navrhli robota, ktorý sa má podieľať na výrobe nanosystémov. Jeho veľkosť je 5 milimetrov a jeho predpokladané nasadenie je pri výrobe oveľa menších verzií seba samého. Nakoniec to môže zájsť až tak ďaleko, že budú menší ako zrnko prachu.

Pre mnohých výroba počítačov veľkých ako atómy je sen ďalekej budúcnosti. Avšak James Ellenbogen stavia všetko na nanotechnológiu, resp. na molekulovú elektroniku ako najbližšiu hranicu. Budúcnosť nám ukáže, kto bude v tejto stávke víťazom. (ph)