Нанотехнологии

Я уже говорил, что не представляю толком, каким образом эти крошечные машины могут применяться на практике. Я много думал на эту тему и хочу предложить некоторые разумные (или хотя бы частично разумные) ответы, а вы попробуйте оценить их здраво. Предположим, человек находится в замкнутом помещении и может открывать или закрывать окошко, пользуясь, например, какой-то рукояткой. Физики прекрасно знают эти устройства и называют их оптическим затвором или светоклапанным устройством. Размещая такие крошечные затворы по всему помещению, можно легко сконструировать масштабное устройство, которое создает светом требуемые картины или изображения. Снабдив систему блоком быстрого электронного управления процессов переключения изображений, мы фактически можем создавать телевизионное изображение по всему помещению. Я вовсе не настаиваю, что предлагаемая мною система телевидения имеет ценность, а лишь вношу предложение. Кстати, я лично вижу мало толку в расширении возможностей телевидения вообще, потому что обычно его роль сводится к рекламе какой-то ерунды, например, туалетной бумаги.

Более серьезным мне кажется возможность использования микроскопических устройств для непрерывной и автоматической очистки поверхностей, что в некоторых случаях может иметь важное техническое значение.

Возможно, кому-то покажется привлекательной идея снабдить такие устройства острыми режущими инструментами (типа сверл) для обработки поверхности, но мне она представляется неразумной по целому ряду причин. Прежде всего, можно вспомнить, что вещество на очень малых масштабах может обладать удивительной прочностью, так что любое микроскопическое режущее устройство окажется бесполезным и грубым. Атомарные силы могут оказаться столь сильными, что режущее устройство придется постоянно затачивать. Кроме того, в процессе любого «бурения» на атомарном уровне пропадают преимущества индивидуального характера использования описываемых машин (я хочу сказать, что множество микроскопических сверл всегда разумнее заменить одним сверлом крупного размера). В целом следует признать, что в качестве инструментов такие машинки имеют мало перспектив, особенно для обработки твердых поверхностей. Наиболее интересным в применении микроустройств (если, разумеется, мы придумаем им какое-то применение) выступает возможность их дифференцированного использования в различных условиях.

Одна из абстрактных возможностей, реализации которой я тоже пока не вижу, состоит в том, чтобы микромашины проверяли качество электронных соединений в компьютерных сетях. Было бы просто замечательно, если бы будут заранее «запускать» микророботов в те участки чипов, где они могли бы сами создавать нужные контакты и соединения. Возможно, для удобства нам следовало бы проектировать внутри схем какую-то систему передвижения (шестеренки или зубчатые передачи) для таких роботов?

А что если мы начнем применять их в процессах создания полупроводниковых устройств и чипов? Разумеется, вы можете законно возразить, что мы уже имеем множество технологических приемов для изготовления чипов (выше я говорил о методах напыления слоев) и поэтому не нуждаемся в новых способах, но я предлагаю задуматься о следующем. Нельзя ли использовать микророботов для механического создания тех самых масок или шаблонов, которые столь широко применяются в полупроводниковой технике? Подумайте, сколь удобными они могут оказаться в регулировании процессов напыления слоев в кремниевых структурах. Используя такие механически собранные шаблоны, мы могли бы очень легко «испарять», то есть удалять атомы с требуемых мест или, наоборот, «вставлять» их в нужные участки структуры. Процессами наслоения можно было бы управлять не химически, а электронными командами по заданной программе.

Я могу напомнить, что в существующих технологиях изготовления полупроводниковых устройств постоянной проблемой является создание так называемых масок (трафаретов или шаблонов), которые необходимо тщательно (очень тщательно!) проектировать. В процессе создания многослойных кремниевых структур формирование каждого слоя требует обработки светом, травления, дальнейшего напыления и множества корректирующих операций. Всем этим можно было бы пренебречь, но при большом числе слоев (например, около нескольких сот) начинают накапливаться ошибки и техническая проблема становится весьма сложной и утомительной.