في حجم واحد من مليون من حبة الرمل !. الترانزستور الأصغر في التاريخ يبدأ عصر "النانوتكنولوجيا"

هل لك ان تتصور ترانزستور في حجم واحد من مليون من حبة الرمل؟ بالارقام، يبلغ حجم هذ الترانزستور جزءاً من مليون من الملليمتر، وهو الاصغر في التاريخ حتى الآن. ويمكن وضع عشرة ملايين منه على رأس قلم الحبر! فكر قليلاً... ان هاتفك الخلوي "المتطور" تديره رقاقات الكترونية تتألف من عشرات آلاف الترانزستورات، وأقوى كومبيوترات العالم يتكون دماغها من رقاقات مماثلة تحتوي على بضعة بلايين من الترانزستورات. وكل الاجهزة التي نسميها ذكية ومتطورة، انما تفكر وتتطور بفضل الرقاقات الالكترونية المصنوعة من الترانزستورات. فماذا يحدث عندما يمكن وضع آلاف بلايين واكثر من الترانزستورات، مع كل ما تحمله من تطور وذكاء، في مساحة اقل من حجم شاشة الخلوي؟
أمس، بدت ثلة من علماء مختبر "بيل" في شركة "لوسنت تكنولوجيز"، وكأنها دخلت التاريخ، إذ كررت زيهانو باو وصديقها هندريك شون، ما فعله الفيزيائي الراحل وليام شوكلي في المختبر عينه، عندما أذهل العالم بابتكاره الترانزستور 1948، فنال عنه جائزة نوبل.
وقبل الدخول في اي تفصيل، فإن التعليقات الاولى على أبتكار باو وزملائها، وصفته بأنه "الكأس المقدسة" لعلوم الكومبيوتر المتفوق COMPUTER SUPER، بما في ذلك الكومبيوتر البيولوجي او الحيوي، والنانوتكنولوجي NANOTECHNOLOGY، بل ومجمل التطور التقني الراهن برمته. وليست كل هذه الاوصاف والتشبيهات جزافاً، فلا أقل من وصف هذا الاختراع بأنه يشبه ابتكار الترانزستور نفسه قبل نصف قرن، فانطلقت منه الثورة الالكترونية، التي قلبت شكل حياة البشر على الارض عبر اطلاق منتجات شملت الراديو والتلفزيون والكومبيوتر والفيديو والماسحات الضوئية والمجسات الالكترونية والمايكرووايف والهاتف الخلوي وما لا يحصى من الادوات والاجهزة. وبالمقارنة، فإن كل ما نستعمله من أدوات سيغدو بالياً ومتخلفاً ومنتمياً الى المتاحف، عندما سيبدأ هذا الترانزستور وأشباهه في انتاج الأدوات المتطورة.
هل اطلق ثورة النانوتكنولوجيا؟
والاهم ان الاختراع الجديد هو ترانزستور عضوي، صممت هندسته بالافادة من تركيب عناصر الوراثة الجينوم في الجسم. وتتألف مادته من الثيول، وهي مادة عضوية تشبه الكحول الطبي. وتمكنت باو وفريقها من الصاق الثيول على سطح ذهب حيث لا يفصل كل جزء عن الآخر الا مسافة واحد من مليون من الملليمتر. وتتيح الخواص البيولوجية للمواد العضوية التحكم في دخول تيار الكهرباء وخروجه، وهو اساس عمل الترانزستورات عموماً. ولمزيد من التوضيح، فإن عمل الكومبيوتر كله يستند الى اللغة الرقمية 0 و 1، حيث يمثل الواحد مرور التيار والصفر توقفه. وكل البرامج تكتب بلغة الارقام صفر وواحد، وعمل الترانزستور في الكومبيوتر هو التحكم في تدفق التيار بحسب ما هو مطلوب في البرامج.
ويحاول علم النانوتكنولوجيا صنع المواد من مكوناتها الذرّية، اي بواسطة رصف كل ذرة قرب الاخرى، بما يمكن من التوصل الى صنع المواد والادوات، بحسب ما هو مخطط له من المواصفات. وهكذا يمكن تخيل صنع أدوات لا وجود لها الا في أدمغة المبتكرين، ادوات لم توجد سابقاً ولم ترد في ذهن البشر الا بوصفها احلام العلم او خياله. ويفتح ترانزستور باو باباً لتحقيق آمال ومخططات النانوتكنولوجيا، ويعطيها اداة فعلية في الصناعة.
ولأن البيولوجيا هي العلم الذي يتحكم في خواص المواد العضوية، يمكن اعتبار هذا الابتكار احد المداخل المهمة الى اقتصاد البيولوجيا، الذي يتوقع ان يكون قلب الاقتصاد في القرن الحالي. وبالطبع هناك دروب اخرى تصل البيولوجيا بهذا الاختراع.