IBM: Weltweit kleinster Schaltkreis

IBM Forscher haben nach eigenen Angaben die kleinsten Computerschaltkreise der Welt gebaut und in Funktion getestet. Hierbei wurde ein neuer Ansatz aus der Nanotechnologie gewählt: Individuelle einzelne Moleküle bewegen sich über eine glatte, atomare Kupfer-Oberfläche wie Dominosteine in einer Kettenreaktion.

Die neue "Molekülkaskade" ermöglichte es den Forschern, lauffähige digitale, logische Elemente zu bauen, die 260.000 mal kleiner sind als die, die heute in den modernsten Halbleiterchips eingesetzt werden. Die Basis der Schaltkreise bildet ein genaues Muster von Kohlenmonoxid-Molekülen auf einer Kupferoberfläche. Das Bewegen eines einzelnen Moleküls erzeugt eine Kaskade, wie ein einzelner Dominostein eine ganze Kettenreaktion in Gang bringen kann (ein Demo-Video im AVI-Format für den Windows Media-Player finden Sie hier).

Die Wissenschaftler bauten winzige Strukturen, die beispielsweise logische "Und" und "Oder"-Funktionen darstellen. Das Speichern und Wiederauffinden von Daten soll im Experiment bereits erfolgt sein. Auch die "Verkabelung", um diese Funktionen in funktionierenden Computerschaltkreisen zu erzeugen konnte laut IBM umgesetzt werden.

Start: In einem Demo-Video zeigt IBM den schematischen Ablauf der Kettenreaktion.

Der komplexeste Schaltkreis (Ein "Sortierer" mit drei Schnittstellen) den die Forscher gebaut haben, ist ein 12 x 17 Nanometer großes Bauteil. 190 Milliarden davon würden auf einen Radiergummi am Ende eines Bleistifts passen (Kreis mit 7mm Durchmesser). Denkbare Anwendungsgebiete sind Sensoren, Messfühler, vor allem etwa im Gesundheitsbereich, und mikroskopisch kleine Geräte, bei denen eine einmal vorzunehmende Schaltung nötig ist. (fkh)