Urządzenia LIGA ciągle ewoluują, a konstruktorzy umieszczają w nich coraz więcej elementów elektrycznych i elektronicznych. Są to właściwie wyspecjalizowane układy scalone, oparte w dużym stopniu na technologiach i materiałach optycznych. Przewiduje się, że w przyszłości takie miniaturowe urządzenia będą sterować nie tylko elektronami, ale też fotonami, wchodząc śmielej w świat optyki i pełniąc w tym środowisku rolę mikroskopijnych robotów sterowanych komputerami. A są to rzeczywiście niezwykle małe urządzenia. Można to sobie wyobrazić oglądając zamieszczone zdjęcie, na którym widać jeden z mechanicznych elementów urządzenia LIGA, a obok szczepione ze sobą czerwone ciałka krwi i jakiś zabłąkany pojedynczy pyłek. Proszę zwrócić uwagę na podziałkę widoczną na dole zdjęcia. Długość linii wynosi 50 mikronów.

Proszę pamiętać, że jeden mikron to jedna tysięczna część milimetra. Cały element widoczny na zdjęciu ma więc w rzeczywistości wysokość i szerokość 0,05 mm. Innymi słowy na długości jednego milimetra można zmieścić dwadzieścia takich elementów.

Dzięki urządzeniom LIGA operatorzy sieci światłowodowych będą w stanie kontrolować ich przepustowość i monitorować z dużą dokładnością pracę takich łączy, ponieważ urządzenia te są obdarzone pewną inteligencją. Można sobie nawet wyobrazić taką sytuację, w której miniaturowi agenci LIGA przemieszczają się swobodnie z jednego miejsca łącza w drugie, kontrolując jego stan i naprawiając określone uszkodzenia.

Puśćmy wodze fantazji jeszcze bardziej. Jeśli będzie to konieczne, chirurga zastąpi w przyszłości zastrzyk. Jednak w strzykawce nie znajdzie się żaden medykament, ale miniaturowy chirurg, czyli robot LIGA, udrażniający przewężone naczynia krwionośne. A co powiedzą Państwo o telefonie komórkowym, który będzie implantem wszczepianym bezpośrednio do głowy człowieka? Co nas jeszcze czeka?

Nanotechnologia

Na początek małe wyjaśnienie - nanometr to miliardowa części metra (średnica atomu to ok. ćwierć nanometra, a włos ma grubość 10 tys. nanometrów). Skoro opisywane wcześniej systemy MEMS mogą być za duże, dlaczego by nie produkować elementów elektronicznych i układów scalonych z molekuł? Nad rozwiązaniem tym pracuje obecnie wielu naukowców, starając się stworzyć technologie, które pozwalałyby na podjęcie tego typu produkcji.

I tak naukowcy z uniwersytetu w Champaign-Urbana (USA) opracowali system, dzięki któremu na odpowiednio spreparowanej płytce krzemu można umieszczać molekuły. Technologia ta polega na tym, że specjalne urządzenie napyla najpierw na powierzchnię krzemu warstwę wodoru, tak cienką, że jej grubość odpowiada wielkości jednego atomu. Następnie mikroskop skaningowy wycina z warstwy wodoru zbędne molekuły, budując w ten sposób skomplikowaną sieć połączeń.

„Można powiedzieć, że jesteśmy twórcami atomowej topologii. Atomowej, ponieważ obróbce podlegają pojedyncze atomy. Wybrane atomy pozostają w tych miejscach, w których powinny się znajdować, podczas gdy zbędne atomy są usuwane. W ten sposób możemy budować nawet najbardziej skomplikowane struktury, projektując cały układ na poziomie pojedynczych molekuł“ - mówi profesor Joe Lyding, jeden z autorów tej technologii.

Metoda taka (nazywana przez niektórych technologią molekularnych obwodów scalonych) ma obecnie jedną podstawową wadę - jest zbyt wolna i mało efektywna, aby można przy jej użyciu podjąć produkcję tego typu układów scalonych na skalę przemysłową. Niemniej udowadnia ona, że molekularne scalaki to już nie fantazja. Po udoskonaleniu tej technologii przyjdzie zapewne czas na masową produkcję. Być może za 15 czy 20 lat wszystkie układy scalone będą produkowane przy użyciu takiej właśnie „atomowej” technologii.

W tym samym czasie niektóre ośrodki badawcze (można tu wymienić Harvard University oraz laboratoria firm Hewlett-Packard i IBM) podejmują próby opracowania podobnych technologii, operujących też na poziomie pojedynczych molekuł, które pozwolą w przyszłości projektować i produkować bardzie złożone urządzenia, takie jak pamięci, przełączniki czy nawet proste komputery. W efekcie możemy się doczekać układów scalonych składających się z tryliona tranzystorów, które będą pracować 100 tysięcy razy szybciej niż produkowane obecnie układy CPU. Brzmi to niewiarygodnie, ale jest jak najbardziej możliwe. „Scalak będzie wtedy myśleć, jeśli nie w pełnym tego słowa znaczeniu, to w jakimś ograniczonym stopniu“ - mówi profesor Lyding.

Wystarczy teraz złożyć takie myślące układy scalone, tak aby utworzyły jedną spójną strukturę, połączyć taką strukturę z innymi systemami molekularnymi, a otrzymamy sieć komputerową, która myśli, mówi, reaguje, dedukuje, a być może będzie nawet w stanie pozmywać po obiedzie talerze (oczywiście sterując w odpowiedni sposób ramionami robota). To dopiero będzie inteligentna sieć!