Új Néplap, 1992. április (3. évfolyam, 78-102. szám)
1992-04-09 / 85. szám
1992. ÁPRILIS 9. 11 A tudomány világa A csöppnyi chipek világa ni. A jövő chipjei tehát még sűAz emberiség egész eddigi történetében nem volt még olyan technikai újítás, amely a mikroelektronikához hasonló mértékben változtatta volna meg az emberi élet külső kereteit. Mikro- chipek („morzsaáramkörök”) vezérelnek termelési folyamatokat, szívütemadókat, autómotorokat, űrhajókat. Nélkülük ma már nem képzelhetők el tudományos kísérletek. Pedig ezek a „mindenható” elektronikus építőelemek alig nagyobbak egy gyufaszál fejénél: méretük kb. 2x3 milliméter! Szilíciumból állnak, s mint ismeretes, ez az elem félvezető, azaz hol vezeti az elektromos áramot, hol nem. Vezetőképessége vegyi tisztasági fokától függ. Tiszta állapotban nem vezet, de ha például arzén- vagy indiumatomokat is tartalmaz, méghozzá szimmetrikus elosztásban a szilícium-atomrácsban, akkor ezek vagy maguk adnak le elektronokat, vagy a szilícium elektronjaiból emelnek ki valamennyit. Ezek a szabad elektronok teszik az ötvözetet vezetővé. Hogyan készül? A chipgyártásnál először is vegytiszta szilíciumot állítanak elő, meglehetősen költséges eljárással, majd azt „elszennyezik” egy pontosan meghatározott mennyiségű idegen elemmel. Ezt a műveletet követi a gyártás legnehezebb része, az elektronikus kapcsolókörök elhelyezése a mikrochipeken. Ez jelenleg li- tografikus eljárással töténik, azaz optikai úton „írják rá” a félvezetőre a leheletfinom struktúrákat, látható vagy ibolyántúli fénysugarakkal. Ezután e rendszert egy úgynevezett maszkon felnagyítva előhívják, majd egy bonyolult lencserendszer segítségével mikroszkopikus méretűre kicsinyítve ráviszik a megfelelő bevonattal ellátott szilíciumlemezecskére. Az ilyképp optikai úton átvitt struktúrákat aztán bemaratják a félvezető anyagába. Egy ígéretes módszer Sok gondot okoz a chipkészí- tőknek a mindenütt jelen levő por, hiszen a parányi struktúrák ibolyántúli fénnyel történő leképezése közben a legkisebb porszem is óriási hibák forrásává válhat. S miután az ember a legnagyobb porkeltő tényező, valamennyi chipgyártó vállalat iparkodik a termelést teljesen automatizálni. Egy-egy mikrochip kapacitása még tíz évvel ezelőtt is 4000 információegység (bit) volt. Ma ezzel szemben már 250 ezer, s a legközelebbi jövőben előreláthatólag már 4 megabit - azaz négymillió bit - lesz egy chip információkapacitása. Kialakulóban van egy újfajta eljárás, a röntgenlitográfia, amelynek segítségével lényegesen meg lehet növelni a chip kapacitását. Ennél fény helyett röntgensugarakat használnak a kapcsolóelemek szilíciumlapkákra történő rajzolásához. A röntgensugarak hullámhossza ugyanis jóval kisebb a fényénél, s ilyképp még parányibb - 0,2 mikrométernél is kisebb - struktúrákat lehet vele a chipre rajzolrűbben lesznek „megrakva”, és még gyorsabban fognak funkcionálni. Ezek fogják lehetővé tenni a dinamikus komputerek előállítását is, amelyek az eddiginél több variánssal és gyorsabban tudnak majd dolgozni. A röntgensugarakkal dolgozó félvezetőtechnika teljesen új feladatok elé állította az iparág mérnökeit. E technikával dolgozva például egy maszk képét nem lehet már kicsinyítve a mikrochip- re vetíteni: annak épp oly kicsinek kell lennie, mint amilyen a chip. E mikroszkópi nagyságrendben technikai megoldásként kínálkoznak az elektron- vagy ionsugarak. Csakhogy ezek eddig nem voltak elég pontosak ahhoz. hogy hibátlan élességgel vigyék át a maszkra a parányi kapcsolókörök rajzát. Pedig az abszolút pontosság elengedhetetlen, mert ezeknek az új, különleges teljesítőképességű építőelemeknek a gyártásánál egyszerre 16 maszkot is rá kell egymás után vinni a szilíciumanyagra, s a legcsekélyebb eltérés is súlyos hibákat idézhet elő. Ezért szükség volt egy speciális készülék megszerkesztésére, amellyel a maszkokat be lehet igazítani. A párhuzamos sugarak problémája A sugárzás forrásaival is akadnak problémák. Míg ugyanis az optikai eljárásnál rendkívül intenzív lézersugarak szolgáltatják a szükséges párhuzamos fénynyalábot, a röntgentechnika esetében nem áll rendelkezésre ilyen párhuzamos sugarakat szolgáltató forrás. A közönséges röntgencsövek túl gyengék, sugaraik nem adnak éles körvonalú árnyékokat. Tisztán műszaki szempontból a szinkrotronsugár- zás kecsegtet a feladat sikeres megoldásával. Ilyesmit azonban csak nagy kutatóközpontokban állítanak elő. Ez a sugárzás elektronok fel- gyorsítása nyomán jön létre hatalmas tárológyűrűkben. Az elektronokat egy kör alakú pályán elhelyezett elektromágnesek vezérlik. Ha fénysebességgel száguldó elektronok elhagyják ezt a tárológy űrűt, az általuk képzett sugarak csaknem párhuzamosak, ami pedig az intenzitásukat és hullámhosszukat illeti, ezeket hozzá lehet igazítani a röntgenlitográfia követelményeihez. A baj csak az, hogy ennek a sugárzásnak az előállítása túl drága. Ezért jelenleg egy kis tárológyűrű megszerkesztésével foglalkoznak a német kutatók, amelynek egyedüli feladata az lesz, hogy a litográfiának szolgáltassa a kellő sugárzást. Az elektronpálya ennek megfelelően mindössze két és fél méter hosszú, s lényegesen olcsóbb is, mint a nagy kutatóintézetek óriásgyűrűje. B. I. Ekkora egy „nagyobbacska" korszerű mikrochip AIDS-fertőzés anyatej ből~ Az AIDS vírusával fertőzött anyák szoptatással átvihetik a betegséget csecsemőikre - állapították meg afrikai kutatók. 212 olyan anyát .vizsgáltak, akik gyermekük születése idején még nem voltak AIDS-fertőzöttek, ám másfél év múlva már 16 vírushordozót találtak közöttük, és gyermekeik közül is 9 fertőzöttnek bizonyult. Ezeknek az anyáknak tehát a magas fertőződési kockázat miatt le kell mondaniuk a szoptatásról. A fejlődő országokban azonban ez nem egyszerű dolog, mert gyakran hiányzik a mesterséges gyermek-' tápszer elkészítéséhez szükséges tiszta víz. Élelmiszerek minőségjavítása A géntechnológiai eljárásoknak köszönhetően az élelmiszereink minőségében számos rendkívül előnyös változást lehet elérni. így komoly remény van arra is, hogy a növényi fehérjéket létfontosságú aminosavakban gazdagabbá tegyék. Sikerült egyes magas aminosav-tartalmú állati és bakteriális fehérjéket növényekbe átvinni, miáltal a növényi fehérje tápértéke az állati eredetűjével vetekszik. Különösen a burgonyával végzett kísérletek voltak biztatóak, de más növényeknél is folyik a fehérjeminőség javítását célzó eljárások kidolgozása. Nem mindig a fehérje van az érdeklődés középpontjában, így gyakran a keményítő és a zsírsavak összetételének javítása, illetve mennyiségük növelése a cél. Keresik például annak a módját, hogy miként lehetne a tárolás során a keményítő cukorrá való átalakulását megakadályozni. Baglyok és kakukkok Alvási szokásainkról Szerencsések azok a családok, ahol mindenkinek megegyeznek az alvási szokásai. Nehéz egy olyan házasság, ahol mondjuk a férj este 8-kor már alig tudja nyitva tartani a szemét, viszont a feleség akár éjfélig is szívesen fenn lenne. Reggel persze a férj már 6 előtt felpattan, és vidáman csörömpöl a lakásban, amíg élete párja csak 8 után kezd az iszonyúnak tűnő zaj hatására magához térni.- Igazán alkalmazkodhatnál egy kicsit hozzám! - hangzik el gyakran az ilyen családokban. Vagy mondjuk a szülők korán aludni térnének, de a gyerek még órákkal később is azzal zargatja őket, hogy nem tud aludni. Valóban csak rossz szokásról van szó? Ha igen, ezen könnyű lenne változtatni. Az alváskutatások azonban mást mutatnak. Valahol, mélyen a személyiségünk alapvető jegyei közé tartozik, hogy mikor és mennyit alszunk. Legalább négy típust lehet megkülönböztetni, az alvás mennyisége, a lefekvés és a felkelés ideje szerint (1. korán fekvő, keveset alvók, 2. későn kelő, keveset alvók, 3. korán fekvő hét-alvók, 4. későn kelő hétalvók). Az alvás meghatározza egész napunkat is. Ha például összehasonlítjuk a fenti házaspár egy napját, kiderül, hogy szinte soha nincsenek azonos aktivitási állapotban, annak ellenére, hogy az alvásuk mennyisége többé- kevésbé megegyező. A korán kelő férj rögtön ébredés után friss, ilyenkor tud a legjobban és leghatékonyabban dolgozni. 10 és 11 körül veszi magán észre a fáadtság első jeleit, aztán délután 2 és 3 között újra rátör a fáradtság. A harmadik ilyen periódus 4 és 5 között van, aztán estefelé egyre álmosabb, fáradtabb, amíg viszonylag korán el nem alszik, mondjuk 9 körül. Legmélyebben este, az el- alvás után alszik, reggel felé egyre éberebb, amíg fel nem ébred. Nem így a későn kelő feleség! Reggel nem elég hogy későn, de még akkor is nehezen ébred. Álomittasan bolyong, és igyekszik valahogy kibírni 10- 11 -ig, amikor a munkateljesítménye már elfogadható. Néhány kisebb hullámvölgy után este 8 és 11 között a legnagyobb az aktivitása, ilyenkor szeretné megváltani a világot. Ha lehet, akkor csak éjfél után fekszik le, akkor is nehezen alszik el, és csak a hajnali órákban mélyül az alvása, reggel alszik a legmélyebben. Ne feledjük, itt még nem is bonyolítottuk a képet azzal, hogy valamelyikük jóval többet alszik a másiknál! Legyünk megértőbbek a máshogy alvókkal, nem lustaság, ha valaki többet alszik, vagy szüksége van a délutáni szunyókálás- ra! A munka, az iskola, óvoda úgyis rákényszerít mindenkit, hogy változtasson a számára legmegfelelőbb alvási szokásokon. Legalább a hét végén legyünk megértőek egymással! Buczkó Krisztina r ' Rovarok ellen: védekező burgonya Tíz évi kutatómunkával sikerült olyan burgonyafajtát előállítani, amely önmagát védi meg a rovaroktól. Ezt a fajtát a perui vadburgonya és egy kereskedelmi forgalomban kapható burgonyafajt keresztezésével hozták létre. A növény önvédelmének trükkje abban áll, hogy ragadós szőrszálakkal teli leveléhez és szárához a kis növényevő rovarok egyszerűen odaragadnak. A nagyobb rovarok pedig, amelyek nem esnék a V _____________________ n övények fogságába, de bekebelezik a szőrszálakat, azért pusztulnak el, mert később zsigereik ragadnak össze. Dél-amerikai kutatók most azon dolgoznak, hogy gyorsítsák a növény eddigi lassú növekedését, és a gumók méretét megnöveljék. Reményeik szerint ez az új, ízletes burgonyafajta gyorsan elterjed világszerte, és önvédelmi rendszere nagy mennyiségű növényvédő szer fel- használását teszi feleslegessé. A beton újjászületése A vasbeton hatalmas karriert futott be évszázadunkban. Előállításának alkotóelemei - a betonacél, a cement és a sóder - mindaddig viszonylag könnyen kezelhetők, amíg eredet i halmazállapotukban vannak. Ám, miután vasbetonná álltak össze, sok gond és nehézség adódhat e különlegesen szilárd anyaggal. Például akkor is, ha a megsemmisítése kerül szóba. Képzeljük csak el, hogy milyen nehéz dolguk lesz majd azoknak a szakembereknek, akiknek a majdan elavuló, megrokkanó vasbetonpaneles lakótelepi épületeket kell felszámolniuk. A hagyományos építésmódú téglaépületeket ugyanis akár bontással, akár robbantással jószerével nyom nélkül, rövid időn belül fel lehet számolni. A vasbetonépületeket azonban csak szétszerelni lehet, keserves munkával, s akkor még mindig marad a gond, hogy mi legyen a terjedelmes és súlyos épületelem-maradványokkal. De ugyanilyen problémák vetődhetnek fel betonutak bontásánál, beton műtárgyak eltüntetésénél stb. Szerencsére vannak már olyan gépkonstrukciók a világon, amelyekkel a beton építőanyag-hulladékot és épületmaradványokat meg lehet semmisíteni, újból felhasználható építőanyagot (adalékanyagot) készítvén belőlük. A német BASF gyár is üzembe állított már egy olyan ún. recycling-üzemet, amely naponta 400 tonnányi anyagot képes feldolgozni. Előbb eltávolítják a hulladékból az acélhuzalokat, majd bedobják az ütköztető térbe, ahol egy speciális acélból készült, nagy sebeséggel forgó rotor végzi el az aprítást. A törmelékből mágnes szedi ki az esetleges vasmaradványokat. A működés közbeni porfejlődést víz bepermetezésé- vel csökkentik. A gép negyed- köbméternyi tömegű betondarabokat is szét tud zúzni. A művelet eredényeként olyan útépítő anyag - zúzalék - keletkezik, amely minden megszorítás nélkül használható alapépítményekbe, úttestekhez stb. Ily módon takarékoskodni lehet a természetben előforduló kaviccsal, s el lehet kerülni a betonhulladék-telepek kialakulását. Képünkön egy osztrák gyártmányú betonhulladék-fel- dolgozó gépsort láthatunk, amely óránként 80 köbméter betont vagy aszfaltot képes apró darabokra tömi, és ezzel újrafelhasználásra alkalmassá fenni, (MTI-Fotó)
