8. februar: Kan nanoelektronikk l?se ALLE problemer?

Kort om foredraget:

Hva er nanoelektronikk?
     Enkel oversikt over et IKT system
     Definisjon av st?rrelser, mikro og nano
     Rask gjennomgang (forenklet) av fremstilling av integrerte kretser
     Enkel beskrivelse av nanoelektronikk, basert p? CMOS teknologi
     Forskjell p? nanoteknologi og nanoelektronikk
     Forskjell p? nanoelektronikk og mikroteknologi

Teknologiutviklingen
     Halvlederteknologi
     Internett
     Moores lov

Bruksomr?der for nanoelektronikk
     Oversikt
     Implanterbar nanoelektronikk
     Nanoelektronikk i medisin
     Nanoroboter

Hva skjer med teknologien framover - nye teknologier
     Single elektron transistor (SET)
     Kvanteteknologi
     Nanor?rteknologi

Og hva med fremtiden - noen perspektiver
      Teknologi
      Datamaskiner
      Kunstig virkelighet
      Kunstig intelligens
      Medisin
      Kunstig menneske?

Oppsummering skrevet av Morten D?hlen:

Datamaskinens minste komponenter  lages i grunnstoffet silisium, og st?rrelsen p? et silisiumatom er omlag 0.11 nanometer. Det g?r 9-10 silisiumatomer p? en nanometer. Transistoren, eller enheten i en datamaskin som kan veksle mellom str?m og ikke str?m (0 og 1), bygges p? silisiumplater. I dag lages det transistorer med en st?rrelse ned i mot 15 nanometer.  Fortsetter utviklingen som forventet vil det om kort tid v?re flere transistorer p? en 1 x 1 centimeter silisiumplate enn antall celler vi har i hjernen. Det er mer enn 10 milliarder celler i hjernen.

Med dagens produksjonsmetoder er det en grense for hvor sm? transistorene kan bli, og grensen ligger et sted mellom dagens st?rrelse og st?rrelsen p? et silisiumatom. Denne grensen vil trolig bli n?dd i l?pet av 5-6 ?r (2016!). Transistorene kan alts? ikke bli mindre med dagens produksjonsteknologi.

Elektronikk med komponenter under 100 nanometer kalles nanoelektronikk. F?r i tiden (for to-tre ?r siden), da ting var ca. 1000 ganger st?rre enn i dag, brukte vi begrepet mikroelektronikk.

Hvor liten er en nanometer?

Forholdet mellom jordas diameter og diameteren p? et kronestykke er omtrent som forholdet mellom en meter og en nanometer! Jordas  diameter er gjennomsnittlig 12742,02 kilometer.

Neglene v?re vokser 3 millimeter i l?pet av en m?ned. Det betyr at neglene vokser ca. ¨¦n nanometer i l?pet av et sekund!

Moore?s lov

Den f?rste integrerte kretsen ble laget i 1958, og Intel kom med den f?rste mikroprosessoren i 1971. Siden dengang har mikroprosessoren doblet sin kapasitet hver 18-24de m?ned, og det er denne utviklingen som kalles Moore?s lov etter Gordon E. Moore ¨C en av grunnleggerne av Intel. Moores spekulasjoner rundt 1970 om hvordan mikroprosessoren ville utvikle seg har vist seg ? stemme helt frem til i dag, og som nevnt over vil denne utviklingen ganske sikkert fortsette i 5-6 ?r til.  Da n?r man alts? grensen for hva dagens metoder og teknologi kan klare, men hva kommer etter nanoelektronikken? Noe som er enda mindre og enda kraftigere ¨C picoelektronikk! (En picometer er 1/1000-dels nanometer.)

Veien videre!

Det ? sp? om fremtiden er vanskelig, og denne lille historien viser at det er mulig ? bomme ganske kraftig. Sir William Preece, som var sjefsingeni?r i British Post Office uttalte f?lgende i 1878: ¡°The Americans have need of the telephone, but we do not. We have plenty of message boys.¡± De fleste som bommer er for konservative, men en person som definitivt ikke er konservativ er Ray Kurzweil.

Kurzweil har over flere ?r kommet med en rekke spekulasjoner, sp?dommer og p?stander om fremtiden. Tidlig p? 1990-tallet beskrev han hva som var mulig i 2010 og han traff ganske godt, f.eks. at PCer kunne hente informasjon tr?dl?st via Internett og at datamaskinen ville ¡°forsvinne¡± inn i gjenstander. Dette er opplagt i dag, men var p? ingen m?te like opplagt for 20 ?r siden. Men Kurzweil har spekulert videre, og han er s? freidig at han sier at verden vil bli overtatt av maskiner f?r det har g?tt 100 ?r. Er det mulig ? tro p? dette? ?nsker vi dette?

Mennesket levealder har ?kt og ?ker. Det sies at stabil tilgang p? mat ?kte den gjennomsnittlige levealderen for oss (i den vestlige verden) fra 40 til 60 ?r, ny medisiner og h?yteknologiske kirurgiske inngrep har ?kt den gjennomsnittlige levealderen fra 60 til over 80 ?r, og n? begynner vi ? produsere reservedeler som kanskje vil ?ke den gjennomsnittlige levealder til 100 ?r eller mer. Vi har for lengst begynt ? plassere elektronikk i kroppen (f.eks. pacemakere), og vi vil se en utvikling der vi kan bytte ut stadig mer vitale deler av kroppen. Hvor g?r grensen? N?r er vi ikke lenger et menneske, men en maskin? Hva er da levealder? Hva er vi? Trenger vi mat?

¡­.og slik kan vi fortsette ? stille store, sm?, interessante, morsomme og skremmende sp?rsm?l?