|
A "lebontó", top down (pl pattintott kőszerszám) mai gondja: a forgácsolás trilliószám tépi fel a kémiai kötéseket!
|
tarix | 03.05.2018 | ölçüsü | 445 b. | | #41018 |
|
A "lebontó", top down (pl. pattintott kőszerszám) mai gondja: a forgácsolás trilliószám tépi fel a kémiai kötéseket! A "lebontó", top down (pl. pattintott kőszerszám) mai gondja: a forgácsolás trilliószám tépi fel a kémiai kötéseket! Kívánatos az "építkező", bottom up, technológiák térhódítása A nanotechnológia lényege és fő tennivalója ez az építkező gyártás
A legnagyobb hatású találmány a 20. században a tranzisztor, nem a legszebb, mert az szerintem a populáció inverzió, a lézer... A legnagyobb hatású találmány a 20. században a tranzisztor, nem a legszebb, mert az szerintem a populáció inverzió, a lézer... A Fairchildból kivált Intel kezdeti „titka”: az anyacégnél kidolgozott technológiai higiéne. Ezzel elsőként tudtak egyetlen chipen külső feszültség nélkül nyitott (növekményes), ill. zárt (kiürítéses) tranzisztorpárt gyártani G. Moore: kétévente kétszer annyi elem egyetlen chipen (Electronics, 38(8), apr.19,1965) „Talán a hetvenes évek végéig sikerül…” – mondta Gordon Moore. Generikus törvény született, ami inkább üzleti, nem csak technológiai! Az arányos kicsinyítés sikere a titok. ITRS (http://public.itrs.net/ ): négyévenkénti tanulmány, kétévenként korrekció Jelenleg 2024-ig vannak a táblázatok
Generikus törvény, ami – és ezt ritkán hangsúlyozzák – inkább üzleti, semmint technológiai – a technológia csak eleget tesz a piacnak! Generikus törvény, ami – és ezt ritkán hangsúlyozzák – inkább üzleti, semmint technológiai – a technológia csak eleget tesz a piacnak! Az Intel kezdeti sikerének „titka” pimaszul egyszerű volt: a technológiai higiéne, (a kemence samott-nátrium – kvarccső szilícium bélelés) Ezzel elsőként tudtak - egyetlen chipen alaphelyzetben nyitott (növekményes), ill. feszültségre záró (kiürítéses) tranzisztorpárt, ezzel „kaput” gyártani.
- Több magyar emigráns is része volt a Bruce Deal vezette technológus-csapatnak: Andrew Grove, Leslie Vadasz...
International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS: http://public.itrs.net/ négy évenkénti tanulmány, kétévenként korrekció
A mai csúcs az Intelnél – kisebb, mint egy vírus! A mai csúcs az Intelnél – kisebb, mint egy vírus! Az ún. Dennard scaling, (arányos kicsinyítés) működik 2020-ig… A szilíciumon ül egy átok: Nem lehet belőle lézert készíteni De igyexik a szakma… http://public.itrs.net/
Én annyira becsülöm Gordon Moore-t, hogy remélem, ha már, mondjuk, biokomputereink lesznek, akad mérnök, aki elkészíti ennek is a helyettesítő kapcsolását – hogy hány trillió kapu kellene hozzá? Én annyira becsülöm Gordon Moore-t, hogy remélem, ha már, mondjuk, biokomputereink lesznek, akad mérnök, aki elkészíti ennek is a helyettesítő kapcsolását – hogy hány trillió kapu kellene hozzá? Hiszem, hogy a kétévenkénti 1.6-szoros komplektálódás – ebben az értelemben – érvényben marad 2020 után is… Ez arra is bizonyíték lehetne, hogy a Moore-törvény főleg gazdasági törvény, műszaki következményekkel
Az ötlet a szimmetria-meggondolásokból ered: a negyedik fajta eszköz (ábra a wikipediából) Az ötlet a szimmetria-meggondolásokból ered: a negyedik fajta eszköz (ábra a wikipediából) Az eszköz gyorsan kapcsol alacsony és nagyellenállsáú állapot között – az áram irányától függően Millió-szám képes kapcsolni Atomi szintű állapotváltozás Megbízhatóság?
Scale down korlátai, új elemek: Scale down korlátai, új elemek: Nem elektronvezetés, más bináris rendszerek: spin, ~tronika A chipen optika fémezés helyett – elkerülhetetlen Optika: plazmonika? Szerintem a mai gyárakban is megvalósítható változat lehet csak nyerő – különben elkezdődik egy akár ocsmány verseny…
NMP Tématerületek támogatják az Európai Gazdasági Megújulás Tervét NMP Tématerületek támogatják az Európai Gazdasági Megújulás Tervét (European Economic Recovery Plan) > európai újjászületés PPP konstrukciók (Public Privat Partnerships) PPP-s - Factories of the Future > A jövő gyárai
- Energy Efficient Buildings > Energiahatékony épületek
- Green Cars > Zöld járművek
Innovációs elemek (már 2012-től); demonstrációs és pilot projektek Javaslatok; NMP Expert Advisory Group, European Technology Platforms, Programme Committee Híd a Horizon 2020 Kutatási és Innovációs Keretprogram-hoz
A hat kulcstechnológia (key enabling technologies, KET) közvetlen támogatása A hat kulcstechnológia (key enabling technologies, KET) közvetlen támogatása 3 kulcstechnológiát (mikro- és nanoelektronika, fotonika és biotechnológia) közvetetten is támogatják
Komputer-távközlés Komputer-távközlés - Hordozható eszközök
- Viselhető (Wear-on)
- Szórt (Ambience) intelligencia (inter car, intelligens „homok”)
- Akusztikai eszközök
Érzékelők/beavatkozók forradalma - Akár biológia is…
- Közlekedés automatizálása
Mikro- és nanotechnológia - „Energy harvesting” – energiaforrások
Világítás forradalma - Világító dióda (LED), Organikus LED
Kolliodikusok: „mi mindig is nano-t csináltunk…” Kolliodikusok: „mi mindig is nano-t csináltunk…” Majdnem igaz: a reaktorban ui. csak a nano-molekulákat eredményező reakció volt fontos – a helye, azaz a termékmolekula „címezhetősége” nem, pedig csak így igazi nano… Kémiai-orvosi: önszerveződés, a kémiai kötőerők és a termikus mozgás mérkőzése, ennek határai adják a végső teljesítményt, a megbízhatóságot. Fizikai-mérnöki: hozzájön még pl. az atomi, ionos, elektronos megmunkálás, az önszerveződés tökéletessége (címezhetőség), de a perspektíva a kvantumfizikába való metamorfózis, entanglement Kombinálható még a mikrotechnológiával
A mérnöki, ezen belül az elektronikáé – tévesztés/műveletszám, „MTBF” A mérnöki, ezen belül az elektronikáé – tévesztés/műveletszám, „MTBF” A kémiáé, ezen belül a gyógyszerkémiáé – tolerálható szennyezések Az élőlényeké – stresszhelyzetek túlélése, a faj fennmaradása
A mikro-, nanoelektronikában a komplexitás növekedésével egyre inkább modellekre hagyatkozunk, akár sztochasztikus, káosz (?) modelleket kidolgozva számszerűsítjük megbízhatóságot A mikro-, nanoelektronikában a komplexitás növekedésével egyre inkább modellekre hagyatkozunk, akár sztochasztikus, káosz (?) modelleket kidolgozva számszerűsítjük megbízhatóságot A biorendszereknek a redundanciája jelent egy, de másfajta megbízhatóságot. Találkozik-e ez a két koncepció valahol középtájon, azaz a 2020-as More-than-Moore eszközé és egy vírusé? (Mert méretben hasonlóak, sőt, a vírus a nagyobb) Elég-e a vírus „megbízhatósága” (amelyben a driving force-ot az ön- és fajfenntartás fogalmával antropomorfizáljuk) – egy emberi termékben realizálódó művelethez?
A mai nanotechnológia még inkább nanotudomány, a termékké válás kritériumait teljesítenie kell A mai nanotechnológia még inkább nanotudomány, a termékké válás kritériumait teljesítenie kell Nanoelektronika: Moore, ameddig csak lehet (More Moore), More-than-Moore (post-Moore) megoldások: - optika
- spintronika,
- plazmonika,
- Biomimetikus rendszerek
Rendszerek, elemei - Szenzorika-beavatkozók „forradalma”
- Ambience intelligence
- Energy harvesting rendszerek
- Bioelektronika
A 100nm nódus tanulsága: 10-15 év: mi van a laborban készen? A kémiai, orvosi, ill. metallurgiai Nanotechnológia külön ág, ami azonban itt-ott összeér
A gyártás és alkalmazás biztonsági, környezeti kérdéseinek tudománya. A gyártás és alkalmazás biztonsági, környezeti kérdéseinek tudománya. A nanotechnológia nem-informatikai ágai jelentenek elsősorban veszélyt, egészségügyi kockázatot – kozmetikumok, festékek, stb. Lejutottunk ui. abba a mérettartományba, amelynek számára - Nem csak a szűrőink alkalmatlanok, hanem
- a sejtfalak, az ioncsatornák is átjárhatók…
Standardok kellenek. - Friss példa: a szén nanocsövek hatásának szimulálására a fekete tetoválási festék alkalmas standard (Saito, Nature)…
Az életünket egyre jobban átszövi, birtokba veszi a „nano” Az életünket egyre jobban átszövi, birtokba veszi a „nano” Fontos, hogy kellő biztonságot is jelentsen. Az EU programjai irányt vettek a - Nanobiztonság,
- Megbízhatóság, de főleg
- A szabványosítás felé.
Reméljük, hogy kellő önmérséklet fogja kísérni a nanotechnológia alkalmazásait De a nanotudománynak zöld utat kell kapnia Küzdeni, ha „buzzword”-ként használják
Példa: kémiai katalízis Példa: kémiai katalízis a katalizátor atom, a telítetlen d-, f-héjával – szerintem – olyan atomi méretű „labor” a maga gyorsan változó elektromos-mágneses terével, amelybe a bekerülő (oda vonzott?) atomok/molekulák elektronkötései fellazulnak, (más) vegyületbe lépnek palládium-, platina-atom, stb. atomi méretű „laboratórium”
Pl. a stressz protein Pl. a stressz protein Megtalálja a sérült fehérjét, hogyan? „megméri” a nm-es torzulásokat, hogyan? Átadja a saját testének egy részét – milyen energetika vezérli? Tudjuk, csak atomi erők szerepelhetnek
A pásztázó szondás módszerek – mint preparatív technika A pásztázó szondás módszerek – mint preparatív technika Kémiai: katalízis, a fullerén-, szén nanocső, bio-rendszerek Önszerveződéssel nanostrukturált tömbi anyagok, fémek, kompozitok, kerámiák, dielektrikumok Végső cél: az élővilág napenergiára alapozott "preparatív technikáját" a szervetlen világban alkalmazni, a kódolás-kiválogatódás ottani elveit megkeresni Álmom a "szemétdomb", ahol a hulladékok a Nap hatására visszaalakulnak nyersanyaggá…
Mikroelektronika Mikroelektronika ≈100% kihozatal! Funkcionális teszt, 1010 lépés egyetlen hibára Redundancia
A miniatürizálás megnöveli a megbízhatóságot, mert a chipbe beépített intelligencia nem, vagy csak ritkán téved A miniatürizálás megnöveli a megbízhatóságot, mert a chipbe beépített intelligencia nem, vagy csak ritkán téved - a tönkremenetel ui. csak nemkívánatos atomi mozgásokból eredhet (magas hőmérséklet)
De - pl. ionizáló részecske-becsapódás
- "Soft error" vagy "Single Event Upset, SEU", mert nem destruktív hiba…
- védekezés: redundancia, ismétléses kontroll
Az emberiség termeléssel és logisztikai elosztással dolgozik – milyen lesz a nanogyár? Az emberiség termeléssel és logisztikai elosztással dolgozik – milyen lesz a nanogyár? Minőségellenőrzés - Ma: az ún. Total Quality Management, TQM, a cél,
- A biorendszerek "minőségellenőrzése" az evolúció:
- a ön-reprodukció,
- a véletlen mutációk (ez a "majdnem selejt"),
- a 'minőség' a természetes kiválogatódás révén
A nanotechnológiai analóg nincs kitalálva - Lehet-e a minőségellenőrzés valamiféle 'gyorsított evolúció'?
A mai, pl. gyógyszergyártási minőségellenőrzése nem lehet elég pl. a kvantumkomputer "gyártásához": - nem maradhatnak inaktív, nem szenzibilizált molekulák,
- térben szervezetten kell létrejönniük (megtalálható – címezhető)
IBM kvantum chipjének megbízhatósága 90% – kevés...
A biorendszerben ugyanez már nagy baj: A biorendszerben ugyanez már nagy baj: - ha az immunrendszernek nem sikerül közbelépnie, carcinogenezis
Bioban a redundancia óriási foka - miatt jön létre valamiféle "megbízhatóság"-gal analóg folyamat, pl. az agy plaszticitása…
de ez, pl. a repülőgépünk vezérlőegységében aligha megnyugtató… A "nanogyár"-ban vajon minimálhatjuk-e a zaj (káosz) hatását, pláne, szobahőmérsékleten? - Mi lesz a "laissez passer"-vel?
Ez jelentősen korlátozhatja a nem-direkt biológiai-orvosi nanotermékek körét.
A XXI. század "biológiája" jobban fog hasonlítani a XX. század fizikájára, kémiájára, mint az akkori-mai biológiára A XXI. század "biológiája" jobban fog hasonlítani a XX. század fizikájára, kémiájára, mint az akkori-mai biológiára Az a szójárás tehát, hogy "a XX. volt a fizikáé, a XXI. a biológiáé" – így értelmetlen De: a fizikának agresszíven bele kell vonulnia az interdiszciplinákba és nem visszahúzódnia pl. a részecskefizikába, asztrofizikába – mint tartósabban "saját" területekre...
A sejten belüli molekuláris „gépek” felhasználása A sejten belüli molekuláris „gépek” felhasználása - a (kontroverz) génmódosítás, mára semmiség,
- DNS-felhasználású replikákkal anyagelőállítás;
- vírusok, mint önszerveződést provokáló „gépek”;
- Ezeket „tudománynak” érzem, egyelőre
- Szeretném hinni, hogy ez senkinek a hitét nem befolyásolja: mindez a törvények alkalmazása …
MFA két világelsősége a grafén kitográfia; két Junior Prima-díj: Tapasztó Levente és Nemes-Incze Péter (Biró László Péter csoportja)
Biosphere, Montreal, 1967 Biosphere, Montreal, 1967
Dostları ilə paylaş: |
|
|