นาโนคอมพิวเตอร์ มหัศจรรย์แห่งเครื่องจักรกล

หุ่นยนต์แมลงขนาดจิ๋ว

นาโนคอมพิวเตอร์ เป็นส่วนหนึ่งของการปฏิวัติทางด้านเทคโนโลยีครั้งสำคัญของโลกที่เริ่มต้นเมื่อประมาณ 10 ปีที่ผ่านมา แต่เพิ่งจะประสบความสำเร็จเป็นรูปเป็นร่างกันปีนี้

เชื่อว่าอีกไม่นานเราจะได้เห็นโฉมหน้าของนาโนคอมพิวเตอร์กัน นาโนเมตร(นม.) เป็นมาตราวัดระบบเมตริก เช่นเดียวกับเซนติเมตร ความหมายของ 2 นาโนเมตร ก็คือ 1 ส่วนใน 1000 ล้านส่วนของเมตร( 10 ยกกำลังลบ 9 เมตร) ขนาดความยาวของมันเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอม 10 อะตอม พูดง่ายๆได้อีกอย่างว่า ถ้าหากเรานำเอาความยาว 1 เมตร มาแบ่งออกเป็น 1000 ล้านส่วน หยิบเอาออกมา 1 ส่วน นั่นคือ 1 นาโนเมตร

จากความหมายข้างต้น นาโนเทคโนโลยีก็คือเทคโนโลยีที่สามารถออกแบบ เชื่อมต่อและประยุกต์ใช้ ระบบที่มีขนาดเป็นนาโนเมตรหรือนาโนซิสเต็มนั่นเอง

นาโนคอมพิวเตอร์ก็คือคอมพิวเตอร์ที่มีองค์ประกอบพื้นฐานวัดขนาดได้เพียงไม่กี่นาโนเมตร โดยปกติแล้วจะต้องต่ำกว่า 100 นาโนเมตร (หรือ 100 ส่วนใน 1000 ล้านส่วน ของเมตร) นั่นเนื่องเพราะองค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันที่ถือว่าเป็นสุดยอดของคอมพิวเตอร์แล้วนั้นจะมีแผงวงจรรวมวัดได้ประมาณ 350 นาโนเมตร คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สุดที่ทำงานได้ในปัจจุบันมีพื้นฐานองค์ประกอบเป็นไมโครเมตร (1 ในล้านส่วนของเมตร) เราเรียกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ชิ้นส่วนของนาโนคอมพิวเตอร์มากกว่า 10000 ชิ้น สามารถนำมาบรรจุลงได้ในพื้นที่เป็นส่วนประกอบวงจรรวมของไมโครคอมพิวเตอร์เพียง 1 ชิ้นเท่านั้น

เมื่อเราสามารถย่อส่วนของชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์ลงได้เล็กในขณะที่ยังคงขีดความสามารถเท่าเดิม จะทำให้วงจรรวมของคอมพิวเตอร์มีพลังและมีขีดความสามารถสูงกว่าเดิมเป็นหมื่นเท่าในขณะที่ขนาดของมันเท่าเดิม แต่หากเราลดขนาดของมันลง คอมพิวเตอร์ใหม่ขนาดเล็กของเราก็ยังมีขีดความสามารถสูงกว่าเดิมเป็นพันเท่าอยู่ดี ด้วยนาโนเทคโนโลยีและนาโนคอมพิวเตอร์จะทำให้เราสามารถสร้างเครื่องจักรกลใหม่ๆขนาดเล็กๆ ถึงเล็กมากๆ เพื่อนำมาใช้ในงานหลากหลายประการที่ไม่เคยทำได้มาก่อน หากเราต้องการใช้งานในลักษณะของอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีความเป็นไปได้มากที่สุด เพราะเป็นการสร้างขึ้นจากโครงสร้างพื้นฐานเดิมของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ในปัจจุบันนี้(เพียงแต่ย่อขนาดลงและมีศักยภาพสูงขึ้น) อุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเครื่องต้นแบบถูกสร้างขึ้นแล้วในขณะนี้ หรือแม้แต่กระทั่งควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่กำลังอยู่ในการพัฒนาอย่างรุดหน้าที่จะขยายขีดความสามารถของมนุษยชาติออกไปไกลกว่าที่ถูกจำกัดอยู่ในขณะนี้

นอกจากนั้นแล้วเรายังเทคโนโลยีนี้ไปใช้งานในด้านไบโอเคมีคอล หรือออร์แกนิก ด้วยการสร้างเครื่องจักรกลขนาดเท่ากับโมเลกุลที่สามารถตรวจวัดองค์ประกอบเชิงเคมีของเลือดหรือจ่ายยาได้จากภายในร่างกายของเราเอง หรือนำมันไปใช้แทนที่ชิ้นส่วนกลไกตามธรรมชาติบางชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้ด้วยนาโนเทคโนโลยี แม้ว่าจนกระทั่งขณะนี้เรายังจินตนาการไม่ออกเลยว่า โลกในยุคนาโน หลังยุคซิลิคอนนั้นจะเป็นฉันใด