Bug Online

Poluvodički sklopovi zasnovani na siliciju neizbježan su sastavni dio svekolike elektronike koja nas okružuje, ali nedavni uspjeh istraživača iz belgijskog IMEC nanotehnološkog centra koji se nalazi u gradu Leuvenu pokazao je kako su tranzistori bazirani na plastici sposobni činiti i kompliciranije sklopove, a ne samo jeftine RFID komponente.
Naime, belgijski stručnjaci konstruirali su prvi plastični mikroprocesor, koristeći oko četiri tisuće plastičnih tranzistora u čipu površine oko dva kvadratna centimetra. Plastični mikroprocesor je po performansama u rangu silicijskih čipova s početka sedamdesetih godina prošlog stoljeća, a na njemu se zasada može pokrenuti samo jedan program sa 16 instrukcija.
Zbog čega nam, imajući u vidu vrlo razvijene poluvodičke arhitekture i peformanse današnjih mikroprocesora, uopće treba tehnologija bazirana na sasvim drugačijem proizvodnom procesu, a koja sigurno u predvidljivoj budućnosti neće dostići performanse klasičnih procesora?

Zašto plastično?
Za početak, plastični procesori trebali bi biti jeftiniji, a njihov proizvodni proces, koji podsjeća na štampanje, koristi mnogo manju količinu skupih materijala poput zlata i drugih rijetkih metala.
Nadalje, konačni rezultat ne treba biti stereotipnog kvadratnog oblika, već je fleksibilan i može se prilagoditi ugradnji u najrazličitije okoline.
Belgijski procesor zasad razumije samo 16 jednostavnih instrukcija, koje su ukodirane u foliju ispunjenu plastičnom mikroelektronikom koja se može spojiti na sam mikroprocesor kako bi se program učitao. Trenutna brzina prototipa je oko 6 Hz, što je oko milijun puta sporije od silicijskih procesora, a informacije obrađuje u paketima od osam bita.
Osim toga, plastični procesori, za razliku od svoje silicijske braće, iz proizvodnog procesa ne izlaze sasvim jednaki – svaki plastični tranzistor, izrađen od pentacena, zapravo je nakupina amorfnih pentacenskih kristala koji se međusobno razlikuju, pa je kod dizajna plastičnih mikroprocesora potrebno odabrati onaj koji uzima te razlike u obzir i kod kojega je varijacije u proizvodnji moguće uspješno „zauzdati“ kako bi se procesor ispravno ponašao.
Belgijski je tim uspio razviti takav dizajn, ali to ne znači da ćemo uskoro vidjeti plastične procesore umjesto klasičnih u osobnim računalima, budući da na trenutnom stupnju razvoja nanotehnologije i organskih poluvodiča, organski materijali ograničavaju brzinu rada plastičnih procesora.
Zbog toga mnogo je realnije da će se plastični procesori koristiti u situacijama kada su klasični procesori preskupi, energetski prezahtjevni ili zbog svoje krutosti nepodesni za ugradnju.

Trenutne procjene kažu kako će plastični procesori biti najmanje desetak puta jeftiniji od ekvivalentnih silicijskih, što ih čini idealnima za masovnu proizvodnju i ugradnju u, primjerice, ambalažu, tekstil, kao periferne pomagače svojoj sofisticiranijoj i moćnoj silicijskoj braći u elektroničkim uređajima, a osobito u proizvodnji raznih vrsta ekrana. Primjerice, odjeća bi mogla dobiti tanak plastični sloj koji bi istovremeno bio i ekran, i procesor, te mijenjao ili modificirao dizajn otisnut na tkanini.
Osim toga, plastični procesori naći će svoju primjenu i kao osnovica najrazličitijih vrsta senzora. Primjerice, buduće cijevi za transport plina ili drugog energenta možda će imati sloj organskih senzora i fleksibilan plastični procesor koji će pratiti što se događa s cijevi u cijeloj njenoj dužini, te detektirati i najmanje istjecanje sadržaja.

Plastična sjećanja
Istovremeno, znanstvenici na američkom sveučilištu u Minnesoti razvijaju komplementarnu tehnologiju bez koje plastični procesori ne bi bili toliko privlačni. Wei Zhang i suradnici s američkog sveučilišta prikazali su prvu „isprintanu“ organičku DRAM memoriju, izrađenu od više slojeva organske materije ispisane na principu sličnom tintnim pisačima. Prikazana memorija površine dvadesetak kvadratnih milimetara može pohraniti ravno osam bajtova informacija.