Computer chip beslutningstakere allerede jobber på omfanget av mellom fra 20 til 200 nanometer når de gjør mikroprosessorer og minne som går inn i datamaskiner , spillkonsoller og smarttelefoner . Ledninger som forbinder komponentene kan være så smal som 20 til 30 nanometer, eller omtrent en femtiende bredden av et menneskelig hår. Om en milliard transistorer , motstander og kondensatorer passe på en chip noen få millimeter kvadrat . I 1986 , state of the art var én mikrometer , eller 1000 nanometer ; i løpet av få år , kan komponenter være under 1 nanometer , som ligger bare noen få atomer i størrelse . Den tradisjonelle måten å lage databrikker er å lage fotografiske mønstre med ultrafiolett lys . Som lys bølgelengder får mindre å gjøre mindre transistorer , prosessen , som kalles fotolitografi , blir vanskeligere . Chip beslutningstakere må kanskje bruke andre metoder for å skape nanometer -skala kretser .
Nanoelektronikk arkiv
Mindre transistorer la en datamaskin maker pakke mer komplekse og avanserte funksjoner inn i sine produkter . I dag har en skjortelomme - sized smarttelefon mer datakraft enn et rom - sized datamaskin fra 1970-tallet . Denne trenden vil fortsette med nanoelektronikk , som vil bruke atom - tynne ledninger og molekyl - sized transistorer . Disse enhetene vil fortsette trenden med mer minne og beregning evne på mindre plass og med lavere strømforbruk . Som disse enhetene krympe , vil elektronene som strøm kretsene har en større tendens til å " lekke" eller drive mellom komponentene . Elektrisitet er veloppdragen i en strømledning , men når en ledning blir for liten , kan elektroner hoppe gjennom trange elektriske isolatorer , skaper problemer . Selv ikke en fare for elektrisk støt , vil dette utgjøre en utfordring for ingeniørene konstruere kretser i fremtiden .
Mekaniske Datamaskiner
På 1800-tallet , lenge før elektronikk , pionerene foreslått og konstruert regnemaskiner laget av mekaniske tannhjul og spaker . Nanoteknologi kan gjenopplive denne ideen , implementere datamaskiner som mekaniske systemer . De mekaniske kalkulatorer i det tidlige 20. århundre var pålitelig , men treg og klumpete i forhold til elektroniske maskiner . Imidlertid kan molekylet store mekaniske deler operere med hastigheter nærmere elektroniske kretser , og uten olje eller seg ut . Riktig utformede molekylære maskiner vil operere med ekstremt lav friksjon .
Nanobots
De første elektroniske datamaskiner av 1940 hver fylt et stort rom med vakuum-rør og ledninger . Bare en håndfull av forsknings maskiner eksisterte , og noen av deres brukere ville ha gjettet at bare 70 år senere , ville små leker har datamaskiner , og biler ville ha et dusin . Som datamaskinene har blitt mindre, har kostnadene også krympet ; enkle mikroprosessorer koster bare noen få dollar . Som denne trenden fortsetter , vil mindre gods få datamaskiner og programvare . Ved å lage maskiner av molekyldeler, kan de bli presset til størrelsen av et virus. Mikroskopiske roboter kalt nanobots , har sine egne enkle datamaskiner , kan en dag søke blodet for infeksjoner eller eliminere giftige materialer i deponier .
Massive parallellitetstoleranse
Computer beslutningstakere i dag bygge raskeste maskinene ved å knytte opp tusenvis av prosessorer . De bryter beregninger opp i små deloppgaver , tildele hver del til en prosessor , deretter kombinere resultatene . Denne ideen , som kalles massiv parallellitet , lar en datamaskin brukeren legge strøm til sitt system bare ved å plugge i flere prosessorer . En prosessor laget med nanoteknologi vil ha lineære dimensjoner opptil 1000 ganger mindre enn nåværende seg , noe som innebærer at et datamaskinsystem kan passe 1000000000 prosessorer i samme tredimensjonale volum som nå inneholder bare en. Massivt parallelle datasystemer med millioner eller milliarder av prosessorer vil bidra til å løse vanskelige vitenskapelige , tekniske og kommersielle problemer .