در سال 1975 محقق پیشرو گوردون مور در یک نظریه معروف، پیش بینی کرد که پیچیدگی های تراشه های
مجتمع هر سال دو برابر می شود.پیشرفت های حاصل شده در روش های ساخت این امکان را به
ترانزیستورهای تراشه می دهد تا کوچک و کوچکتر شوند،از این رو برای پردازش اطلاعات ،سیگنال های
الکتریکی باید فاصله کوپکتری را طی کنند.با این حال مهندسان می دانستند روزی به بن بست خواهند
رسید.بالاخره ترانزیستورها روزی به ضخامتی در حدود ده اتم می رسند که در چنین مقیاسی قانون بنیادی
فیزیک محدودیت هایی دارد.حتی قبل از رسیدن به این بن بست احتمالا با دو مشکل عملی خواهند رسید.قرار
دادن ترانزیستور های تا این حد کوچک به گونه ای که بازده کار بالا باشدمی توانست بسیار گران شود.همچنین
گرمای تولید شده توسط این ترانزیستورهای انبوه و متراکم که می تواند خاموش و روشن می شوند میتوانست
انچنان بالا رود که منجر به سوختن اجزا شود .در واقع طراحان رایانه بدنبال آنند که دو یا چند تراشه را در کنار
یکدیگر قرار داده و آنهارا طوری برنامه ریزی کنند که اطلاعات را به صورت موازی پردازش کند.به نظر می رسد که
سرانجام قانون مور از اعتبار ساقط شده است .پس چگونه مهندسان به ساخت تراشه های قدرتمند تر ادامه
خواهند داد؟
رفتن به سوی معماری جدید ونانومواد دو گزنیه و راهکار است.راهکار دیگر بافتن راه های کارامد برای پردازش
اطلاعات است که محاسبات کوانتومی و زیستی از این دسته هستند.که در اینجا ما به بررسی محاسبات
زیستی می پردازیم.
در محاسبات مولکولی بجای ترانزیستورها ،مولکول ها نشان دهنده صفر و یک هستند.اگر چنین مولکولی همانند
dna زیستی باشد به این محاسبات ،محاسبات زیستی می گویند.یک ترانزیستور کلاسیک دارای سه پایه
است،منبع، گیت ودرین.با اعمال یک ولتاژ به گیت،الکترون ها بین منبع و درین شارش یافته و حالت صفر یا یک
ایجاد می شود.از دیدگاه نظری مولکول های شاخه ای شکل می توانند سیگنالی ایجاد نمایند که
به همین شکل منتشر می شود.ده ها سال قبل محققانی از دانشگاه یال و رایس،کلیدهای مولکولی ساختند
که در آنها از بنزن به عنوان یک جز سازنده استفاده شده بود.مولکول ها می توانند بسیار کوچک باشند از این
رو مدارهای ساخته شده با آنها می توانند بسیار کوچکتر از مدارهای ساخته شده با سیلیکون باشند.با این
حال یکی از دشواریهای این روش،یافتن راه هایی برای ساخت مدارهای پیچیده است.محققان امیدوارند که
یکی از راه حل های این مشکل ،خودآرایی باشد. DNA دارای خواص منحصر به فردی مانند ساختار ژئومتریک در
حد نانو، ذخیره و کد کردن اطلاعات ،خود تکثیری ،خودتشخیصی و خودچینشی هستند ،که مطالعه آن در حیطه
علم نانو زیست فناوری DNA قرار می گیرد .هدف اصلی نانوزیست فناوری DNA ساخت موا با ساختار تکرار
شونده،وسایل و ماشین ها ی در حد نانو، وتوسعه ی این ساختار ها به سطوح بالاتر (ماکروسکوپی) با
استفاده از خواص ساختاری، عملکردی و برهمکنشی بین مولکول های DNA استDNA. نه تنها در کانون توجه
زیست شناسی مولکولی پیشرفته قرار دارد ،بلکه به عنوان قطعات یا بلوک های ساختمانی برای تولید ابزارها و
مواد جدید در مقیاس نانو نقش مهمی ایفا می کند.فناوری نانو یعنی تولید ابزارهایی در اندازه های اتم و
مولکول، لذا هر ابزاری که اندازه آن کمتر از صد نانومتر باشد جزئ فرآورده فناوری نانو تلقی می شود مولکول
هایی مثل DNA و RNA مسئول ذخیره برنامه هایی هستند که اعمال حیاتی سلولهای ما را هدایت می کنند
.نکته شگفت آور اینکه تراشه هایی در اندازه ناخن انگشت کوچک می تواند یک میلیارد ترانزیستور را در خود
جای دهد ،پردازشگری با همین ابعاد می تواند تریلیون ها رشته DNA را درخود جای دهد.در واقع دانشمندان
سعی دارند از کدهای (DNA (T,C,A,G برای روز گذاری و ذخیره سازی استفاده کنند.
منبع:
ریزتراشه ها در 20 سال آینده ،ماهنامه فناوری نانو،سال نهم،فروردین1389،شماره1،پیاپی150،صفحات27تا33،
تبادل لینک هوشمند 