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

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.