نفوذ فناوری نانو در رایانه

دنیای علم و فناوری بسرعت رو به رشد و پیشرفت است و هریک از علوم مسیری را برای تکامل خود در پیش می گیرد و به سمت آن حرکت می کند

دنیای علم و فناوری بسرعت رو به رشد و پیشرفت است و هریک از علوم مسیری را برای تکامل خود در پیش می‌گیرد و به سمت آن حرکت می‌کند. با این که به نظر می‌رسد فناوری‌ها و علوم مختلف به طور مستقل از یکدیگر حرکت می‌کنند و برخی از آنها راهی جدا از بقیه دارد، اما در واقع همه آنها به شکلی به یکدیگر گره خورده‌اند. روی کار آمدن فناوری‌هایی نیز مانند حلقه زنجیری می‌تواند ۲ شاخه مختلف را به یکدیگر ارتباط دهد و وابستگی آنها را به شکلی واضح‌تر نمایان کند. یکی از توانمندترین و عجیب‌ترین فناوری‌های عصر حاضر فناوری نانو است که قادر است دنیا را در بسیاری از زمینه‌ها متحول کند و جهش بزرگی در علوم به وجود آورد. این فناوری در بسیاری زمینه‌ها از فیزیک و شیمی و علوم طبیعی گرفته تا علوم فنی و مهندسی و رایانه حرف‌های زیادی برای گفتن دارد و می‌توان گفت در آینده‌ای نه‌چندان دور، می‌توان پیشرفت جوامع را در علم فناوری به نوعی با پیشرفت آنها در این زمینه سنجید.

همان طور که از نام این فناوری بر می‌آید، به هر فناوری‌ای که در آن با مواد در مقیاس نانومتری کار شود، فناوری نانو گفته می‌شود. ابعاد کار در این فناوری از یک تا یکصد نانومتر است (هر نانومتر ۹ -۱۰ متر است.)

به عبارتی فناوری نانو را می‌توان توانایی دستکاری مواد در مقیاس اتم‌ها و مولکول‌های آنها تعریف کرد. با دانستن خواص مولکول‌ها و اتم‌های مواد می‌توان با کنار هم چیدن آنها به قطعات و ساختارهایی دست یافت که بسیار دقیق‌تر و سریع‌تر از قطعات بزرگ‌تر عمل می‌کنند که این کارها با استفاده از واکنش‌های شیمیایی و یا با استفاده از میکروسکوپ‌های اتمی دقیق قابل انجام است.

● کاربرد در علم الکترونیک و رایانه:

محققان و دانشمندان معتقدند طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی و تراشه‌ها به نهایت کوچکی خود نزدیک و برای ساخت مدارات کوچک‌تر باید از روشی استفاده شود که بتواند اتم‌ها را کنار هم بچیند و آنها را سازماندهی کند و به این ترتیب مداری میکروسکوپی تولید شود که این کار چیزی جز به‌کارگیری فناوری نانو نیست. همچنین با استفاده از این فناوری و ساختاری به نام لوله‌های کربنی می‌توان به محصولی دست یافت که از مس رساناتر و وزن آن از آلومینیوم سبک‌تر و مقاومت آن از فولاد بیشتر باشد. این محصول نیز می‌تواند در ساخت مدارات پیشرفته و مقاوم استفاده شود.همان‌طور که می‌دانیم فناوری ساخت رایانه و تجهیزات رایانه‌ای به میزان زیادی پیشرفت کرده است و طراحان سخت‌افزار موفق به ساخت انواع تجهیزات در ابعاد بسیار کوچک شده‌اند. اما به دلیل محدودیت‌های فناوری، خالص‌سازی مواد تا حد مشخصی امکان‌پذیر است و وجود برخی ناخالص‌ها در مواد موجب افزایش مقاومت آنها می‌شود و تولید گرما را افزایش می‌دهد. اما با استفاده از فناوری نانو می‌توان به ساختارهای خالص، دقیق و بسیار کوچک دست یافت که نه‌تنها رایانه‌ها را از نظر ابعاد فعلی متحول می‌کنند، بلکه سرعتی هزاران برابر سرعت رایانه‌های فعلی را خواهند داشت، ضمن این که مقاومت الکتریکی آنها پایین است و اتلاف انرژی در آنها به حداقل خواهد رسید.

● نمایشگرهای نانو:

در حال حاضر، نمایشگرهای کریستال مایع یا LCD در صدر رقابت دنیای نمایشگرهاست که البته کاستی‌ها و ضعف‌های بسیاری نیز دارد. فناوری SED روش جدیدی را برای ساخت نمایشگرها معرفی کرده است که در حال حاضر به عرضه انبوه در بازار نرسیده است، اما آن نیز بتنهایی می‌تواند رقیبی برای نمایشگرهای LCD باشد، اما با استفاده از فناوری نانو می‌توان بازار نمایشگرها را نیز دستخوش تحول کرد.

امروزه تنها کیفیت در نمایشگر مطرح نیست، بلکه اندازه نیز مورد توجه است. فناوری LCD به‌گونه‌ای است که با افزایش ابعاد نمایشگر، هزینه بشدت افزایش می‌‌یابد و این رشد قیمت با آن اندازه متناسب نیست، ضمن این که برای ساخت آنها علاوه بر هزینه محدودیت اندازه نیز وجود دارد. اما با استفاده از فناوری نانو و ساخت نانوکریستال‌ها می‌توان نمایشگرهای شفاف و بزرگ تولید کرد. ضمن این که با استفاده از نانولوله‌های کربنی در ساخت نمایشگرها می‌توان از مصرف انرژی آنها به میزان زیادی کاست و تشعشعات مضر آنها را کم کرد. ضمن این که با این فناوری طول عمر دستگاه افزایش چشمگیری خواهد داشت. همچنین با توجه به اندازه کوچک محصولات نانو و خصوصیات آنها می‌توان کاغذهای الکترونیک پیشرفته‌ای تولید کرد و شباهت این محصول را به کاغذهای معمولی افزایش داد.

● حافظه‌های نانو:

همگام با پیشرفت علم، نیاز به پردازش‌های سریع و حافظه برای ذخیره‌سازی داده‌های تولیدی افزایش می‌یابد. این مساله موجب می‌شود نیاز به حافظه‌های سریع‌تر و پرظرفیت‌تر بیشتر احساس شود. ضمن این که با کوچک‌تر شدن ابعاد تجهیزات الکترونیک، حافظه‌ها باید ضمن پیشرفت در سرعت و ظرفیت، برای به‌کارگیری در این تجهیزات ابعاد کوچک‌تری داشته باشند. در حال حاضر در ساخت حافظه‌های فعلی مسائلی از جمله نشت بار خازنی یا حساسیت به خطاهای جزیی ناشی از پرتوهای کیهانی وجود دارد که موجب می‌شوند طراحان و تولیدکنندگان تراشه‌های حافظه قادر نباشند ابعاد حافظه‌ها را بیش از این کاهش دهند. با استفاده از لوله‌های کربنی و خاصیت‌های شگفت‌انگیز آنها می‌توان حافظه‌هایی ساخت که ضمن داشتن ابعاد کوچک و سرعت بالا، مانایی داده‌ها در آن زیاد باشد. این حافظه‌ها که N RAM نام دارند می‌توانند جایگزین مناسبی برای تمامی اشکال حافظه و رسانه‌های ذخیره‌سازی داده‌ها باشند. همچنین با این فناوری می‌توان دیسک‌هایی با ظرفیت چند صد ترابایت داشت که حتی تصور آن نیز بسیار شگفت‌انگیز است. با این ظرفیت هرکس می‌تواند از هر لحظه از زندگی خود فیلمبرداری کند و هرصدایی را ضبط کرده و در این دیسک ذخیره کند.

پارسا ستوده‌نیا