1-ma’ruza: Nanofizika asoslari Reja: Mikro va nanoelektronika mikrotexnologiya asoslari

Assembler  –  bu  o‘z-o‘zini  replikatsiyalash(ko‘paytirish)  xossasiga  ega 

bo‘lgan  molekulyar mashinadir, u  amalda  har qanday  molekulyar  tuzilishni  yoki 

qurilmani sodda kimyoviy qurilish bloklaridan qurishi uchun dasturlanishi mumkin. 

Assemblerning asosiy vazifasi – bu atom va molekulalarni berilgan tartibda 

birlashtirishdir.  U  har  qanday  maqsadga  yo‘naltirilgan  nanosistemalarni  – 

dvigatellar, stanoklarni, hisoblash uskunalarini, aloqa vositalarini qura olishi lozim. 

U  RNK  yoki  DNK  zanjiriga  o‘xshash,  “perfolentali”  almashadigan  dasturli 

universal molekulyar robot bo‘ladi.  

Yig‘uvchining tashqi ko‘rinishini bir necha atom uzunligidagi manipulyator 

“qo‘lli”  nanometr  o‘lchamidagi  “quti”ga  o‘xshash  deb  tasavvur  qilish  mumkin. 

Manipulyator uchun boshlang‘ich (dastlabki) material bo‘lib atomlar, molekulalar 

va kimyoviy  faol  molekulyar  konstruksiyalar  (qurilmalar) xizmat qilishi  mumkin. 

Yig‘uvchining  ichiga  manipulyator  ishlashini  boshqaruvchi  va  uning  barcha 

harakatlari  dasturi  joylashgan  uskunalar  o‘rnatiladi.  Murakkab  tuzilishli  katta 

molekulalar tashkillash katta joylashtirish aniqligini talab qilgani uchun assembler 

bir necha shunday manipulyatorlarga ega bo‘lishi kerak. 

 

---

 

1.6-rasm. Assemblerning tashqi ko‘rinishi 

Assembler  nimasi  bilandir  o‘rgimchakka  o‘xshab  ketadi,  u  bir  “oyoqlari” 

bilan  sirtga  yopishib  tursa,  qolganlari  bilan  atom  ketidan  atom  tarzida  murakkab 

molekulyar tuzilmalarni yig‘adi. Nanoassemblerning eng ommaviy sxemasi rasmda 

ko‘rsatilgan (1.6-rasm).  

Yig‘uvchilarni  –  sanoat  robotlarini  boshqarishda  ishlatiladigan,  qandaydir 

oddiy tilda dasturlashtirilgan va inson boshqaradigan  odatiy kompyuterga ulangan 

nanokompyuterlar  boshqarishi  lozim.  Inson  –  operator  kompyuterda  alohidagi 

molekulyar  tuzilishidagi  qandaydir  konstruksiyani  modellashtirayotganini  ko‘z 

oldimizga keltiraylik. Kerakli ob’ektni “chizib” olib u assemblerlarga buyruq beradi, 

u  esa  uni  birin-ketin  (atomma-atom)  qura  boshlaydi.  Biroz  vaqtdan  so‘ng 

konstruktorda  berilgan  harakteristikalar  bo‘yicha,  inson  ko‘p  ishtirok  etmagan, 

tayyor buyum paydo bo‘ladi. 

Assemblerlar ob’ektning tuzilishini molekulyar darajada yozib oluvchi, uni 

atomlarga  ajrata  oladigan,  dizassemblerlar  –  nanomashinalar  bilan  birgalikda 

ishlashi  mumkin.  Masalan,  qaysidir  bir  ob’ektning  nushasini  yasash  uchun, 

dizassembler  uni  atomma-atom  parchalab  atom  turlari,  ularning  joylashishi  kabi 

barcha  ma’lumotlarni  assemblerga  uzatadi,  u  esa  keyinchalik  ob’ekt  nushasini 

xohlaganingizcha  marta  yasab  berishi  mumkin.  Nazariyada  bunday  nusha 

haqiqiysiga  har  tomondan  o‘xshaydi  va  uni  har  bir  atomigacha  takrorlay  oladi. 

---

Dizassemblerlar  olimlarga  narsalarni  va  ularning  atom  tuzilishini  yaxshilab 

o‘rganishga yordam beradilar.  

Yuqorida aytib o‘tilganidek, assemblerlar replikatsiya (ko‘payish) xossasiga 

ega  bo‘ladi.  Gap  evolyutsiya  haqida  borganda,  unda  replikator  –  bu  o‘zida  sodir 

bo‘lishi  mumkin  bo‘lgan  barcha  o‘zgarishlar  bilan  birga  o‘z-o‘zini  nushalay 

oladigan  (gen,  mim  yoki  kompyuter  virusiga  o‘xshash)  ob’ektdir.  Assembler 

kompyuter  buyrug‘iga  binoan  yoki  uni  o‘rab turgan  muhitga  bog‘liq ravishda o‘z 

nushasini tuzish (yasash) yo‘li bilan ko‘payadi (replikatsiyalanadi).  

Shunday qilib, o‘zining nushasini yasay oladigan bir dona universal assembler 

yasab olib, biz bir necha soatdan so‘ng, xayotimizni tubdan o‘zgartirib yuboradigan, 

shunaqa mayda assemblerlarning butun qo‘shiniga ega bo‘lamiz. Assemblerlarning 

eng  katta  muammosi,  ularning  dastlabki  konstruksiyasini  yasab  olishdir.  Shunga 

qaramay,  dunyodagi  barcha  davlatlardagi  laboratoriyalar  buni  amalga  oshirishda 

birinchilar qatorida bo‘lishga harakat qilmoqdalar.  

Nanotexnologiyalardan  foydalanishning  imkoniyatlari  bitmas-tuganmasdir: 

saraton hujayralarini nobud qiluvchi va zararlangan to‘qima va a’zolarni tiklovchi 

organizmda  “yashovchi”  nanokompyuterlardan  tortib,  to  atrof  muhitni 

ifloslantirmaydigan  avtomobil  dvigatellari  bo‘lgan  asbob,  qurilmalarni  yaratish 

kelajagi mavjud. 

Hozirgi kunda Foresight Institute – nanotexnologiyalar yaratish ilg‘orlaridan 

biri – molekulyar darajada operatsiyalar bajara oladigan nano-manipulyator – “qo‘l” 

va  tomonlari  50  nanometr  bo‘lgan  kubchaga  joylashadigan  8  bitli  summatorni 

yaratgan odamga 250 000 dollar va’da qilmoqda.  

Bunga oz vaqt qoldi. Optimistlarning fikricha, amaliy nanotexnologiyalarning 

gullash davri asrimizning I choragidir. Pessimistlar buni asrning o‘rtalariga borib 

yuz  beradi  deb  hisoblashmoqda.  Hozir  kelajakda  qaysi  mutaxassislikni  tanlashni 

rejalashtirayotganlar 

nanorobotlarni 

dasturlashtiruvchi 

yoki 

molekulyar 

kompyuterlar  konstruktori  bo‘lishi  haqida  o‘ylab  ko‘rishsa  yaxshi  bo‘lsa  kerak. 

Chunki bir necha yillardan so‘ng bunday mutaxassislar mashhur bo‘lib ketadilar.