Stellen Sie sich einen Computer vor, der in einem Flüssigkeitskolben schwebt und sich selbst zusammensetzt, wenn die Flüssigkeit auf einen Schreibtisch gegossen wird. Klingt das nach Science-Fiction? Hyman-Chemieprofessor Dr. Charles Lieber hat es 2001 in seinem Labor umgesetzt.

Im Licht von Wissenschaftler auf der ganzen Welt finden Ein Artikel aus dem Jahr 2001 über Liebers Liquid Computing, der noch nie zuvor in Covid-Injektionen verwendete selbstorganisierende Nanotechnologie zeigt, dass die Technologie nicht neu ist, sondern nur für uns.

Charles Leiber und zwei chinesische Staatsangehörige wurden im Januar 2020 wegen Beihilfe zur Volksrepublik China angeklagt.

Seit 2008 erhielt Dr. Lieber, der als leitender Forscher der auf Nanowissenschaften spezialisierten Lieber Research Group an der Harvard University tätig war, Fördermittel in Höhe von über 15,000,000 Millionen US-Dollar von den National Institutes of Health (NIH) und dem Verteidigungsministerium (DOD). Diese Fördermittel erfordern die Offenlegung erheblicher finanzieller Interessenkonflikte im Ausland, einschließlich finanzieller Unterstützung durch ausländische Regierungen oder ausländische Unternehmen. Ohne das Wissen der Harvard University wurde Lieber ab 2011 „Strategic Scientist“ an der Wuhan University of Technology (WUT) in China und war von etwa 2012 bis 2017 vertraglich an Chinas Thousand Talents Plan beteiligt.

Professor der Harvard-Universität und zwei chinesische Staatsbürger in drei getrennten Fällen mit China-Bezug angeklagt, US-Justizministerium, 28. Januar 2020

„Faktencheck“-Blog Snopes entlarvte sofort die Theorie, dass Liebers Verhaftung etwas mit einer durchgesickerten Biowaffe aus Wuhan zu tun habe und einen Blog vorgestellt der „akribisch nachweist, dass fast nichts in dieser Verschwörungserzählung mit den bekannten Fakten übereinstimmt.“ Der Blog wurde am 18. Februar 2020 veröffentlicht, aber am 22. Dezember 2021 aktualisiert:

Liebers Verhaftung hatte nichts mit dem neuartigen Coronavirus zu tun … Manche mögen diese Verhaftungen für verdächtig halten, doch das Justizministerium erwähnte in seinen Beschwerden weder das Coronavirus noch biologische Kriegsführung.

Wurde Charles Lieber verhaftet, weil er das COVID-19-Coronavirus an China verkauft hat? Snopes, 18. Februar 2020

Gemäß Amerikanische Medien PeriscopeHarvard wusste, dass Lieber mit der WUT zusammenarbeitete. „Sie hatten ein gemeinsames Nano-Schlüssellabor, und Lieber war sowohl Direktor als auch strategischer Wissenschaftler der WUT. Harvard profitierte von seiner bahnbrechenden Nanotechnologie. Ebenso wie das Verteidigungsministerium, die DARPA, die NIH und China.“

Im Dezember 2021 wurde Lieber wegen sechs schwerer Straftaten im Zusammenhang mit dem Erhalt von Forschungsgeldern in Millionenhöhe aus China verurteilt. Anfang Februar 2022 Lieber stellte einen Antrag auf Freispruch oder ein neues Verfahren. Anfang September wurde Liebers Antrag abgelehnt. Sein Urteilstermin ist auf den 1. Januar 2023 festgelegt.

Mehr lesen:

• Professor der Harvard-Universität und zwei chinesische Staatsbürger in drei getrennten Fällen mit China-Bezug angeklagt, US-Justizministerium, 28. Januar 2020
• Harvard-Chemiker Charles Lieber in allen Anklagepunkten im Zusammenhang mit chinesischer Forschungsfinanzierung für schuldig befunden, Chemistry World, 22 Dezember 2021
• Der verurteilte Charles Lieber beantragt eine Neuverhandlung, amerikanische Medien Periscope, 26. Mai 2022
• Urteilsverkündung für Nanotech-König Charles Lieber für Januar 2023 angesetzt, Maryam Henein

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Das Folgende wurde ursprünglich veröffentlicht in Harvard Magazine, November-Dezember 2001 als „Liquid Computing“ von Jonathan Shaw. Es wurden keine Änderungen vorgenommen, einschließlich der amerikanisch-britischen Rechtschreibung.

Stellen Sie sich einen Computer vor, In einem Flüssigkeitskolben schwebend, der sich selbst zusammensetzt, wenn die Flüssigkeit auf einen Schreibtisch gegossen wird. Klingt nach Science-Fiction? Hyman-Chemieprofessor Charles Lieber macht es in seinem Labor möglich, wo Forscher bereits winzige Logikschaltungen und Speicher – die beiden Hauptkomponenten eines Computers – auf genau diese Weise hergestellt haben. Und diese Schaltkreise sind winzig, nur wenige Atome breit.

Lieber und sein Team von Chemikern haben die siliziumbasierte Mikroelektronikindustrie gewissermaßen umgangen. Diese hat in den letzten 35 Jahren Transistoren – winzige Schalter, die ein- oder ausgeschaltet werden können – alle 18 bis 24 Monate exponentiell verkleinert. Der emeritierte Intel-Vorsitzende Gordon Moore beobachtete diese Verdoppelung der Rechenkapazität bereits 1965, und seine Beobachtung wurde als „Mooresches Gesetz“ kodifiziert. Allerdings, so Lieber, „wird eine fortgesetzte Schrumpfung letztlich im Hinblick auf die Art und Weise, wie sie erreicht werden soll, problematisch.“ Wissenschaftler gehen davon aus, dass wir irgendwann zwischen 2012 und 2017 die Grenzen unserer Fähigkeit erreichen werden, Siliziumchips mit herkömmlichen Fertigungsmethoden herzustellen.

Das liegt daran, dass Hersteller heute mikroelektronische Schaltkreise entweder durch Aufbringen von Silizium auf eine Oberfläche oder durch Ätzen (zum Beispiel mit Säure) herstellen. Doch so wie Metall nach dem Rosten „ziemlich rau ist“, so Lieber, hinterlassen auch aktuelle Methoden zur Bearbeitung von Silizium raue Oberflächen, die im Nanometermaßstab (ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter oder ein Hunderttausendstel der Breite eines menschlichen Haares) einen immer größeren Anteil der winzigen Drähte ausmachen, aus denen diese Schaltkreise bestehen. „Letztendlich kann man diese Methoden nicht mehr anwenden“, sagt er, „weil die Ergebnisse im kleinen Maßstab sehr uneinheitlich werden. Je kleiner die Schaltkreise werden, desto mehr spielen Unvollkommenheiten im Herstellungsprozess eine Rolle für ihre Leistung.“

Lieber hat „philosophische Differenzen“ zum Top-down-Ansatz der Branche in der Nanotechnologie – große Dinge zu verkleinern. „Um die Zukunft wirklich zu revolutionieren“, sagt er, „muss man einen völlig anderen Ansatz wählen: Dinge von Grund auf neu aufbauen.“ Er hat dies getan, indem er mit den kleinsten Bausteinen begann – Drähten mit einem Durchmesser von nur drei Nanometern, die sich mit Ausrüstung im Wert von einigen tausend Dollar relativ günstig auf einer Laborbank herstellen lassen.

Lieber stellt die Bausteine ​​mithilfe eines Katalysators her, der das Wachstum nur in eine Richtung begünstigt. Ein wesentliches Merkmal des von ihm entwickelten Verfahrens ist die Herstellung von Nanodrähten in nahezu jeder „Variante“ (d. h. mit spezifischen Leitfähigkeitseigenschaften). Durch Mischen und Anpassen der Varianten können dann unterschiedliche Bauelemente entstehen. Die Herstellung der Bauelemente erfolgt auf ebenso einfache Weise: Eine Alkohollösung einer bestimmten Nanodrahtvariante wird durch einen gerillten Kanal in einem Polymerblock gegossen, um eine Anordnung paralleler Drähte zu erzeugen. Ein weiterer Satz Drähte lässt sich senkrecht dazu legen, indem man die Apparatur einfach um 90 Grad dreht. Sein Labor hat bereits einen Transistor mit einem Durchmesser von nur zehn Atomen hergestellt.

Das Anwendungspotenzial in der Mikroelektronik liegt auf der Hand: Die geringe Größe dieser Bausteine ​​ermöglicht höhere Transistordichten, was zumindest prinzipiell zu höher integrierten und leistungsfähigeren Computern führen könnte. In 10 oder 20 Jahren könnten Festplatten überflüssig werden, da Festkörperspeicher so große Datenmengen speichern könnten. Die Nanodraht-Computer der Zukunft werden sich deutlich von den heutigen unterscheiden, da sie neuartige Computerarchitekturen und Software erfordern. Das Spannendste an der Nanotechnologie sei letztlich nicht die schiere Leistung, die ein solcher Computer bieten könnte, sagt Lieber, sondern die Tatsache, dass „man durch die Verkleinerung der Materialien grundlegend neue Eigenschaften erhält, die man sich bei der Verwendung konventioneller Materialien nicht einmal vorstellen kann.“

Bei sehr kleinen Objekten ist beispielsweise das Verhältnis von Oberfläche zu Innenvolumen viel größer. „Dinge, die an der Oberfläche passieren, können daher die gesamte Struktur beeinflussen“, sagt Lieber. Während ein Elektroingenieur dies als Problem betrachten könnte, ist es eine Eigenschaft, die sich zu seinem Vorteil nutzen lässt. „Normalerweise hätte ein Molekül, das an die Oberfläche eines Transistors bindet, keine große Wirkung“, erklärt er, „aber stellen Sie sich ein geladenes Protein vor, das sich einem sehr kleinen Objekt nähert, bei dem die Oberfläche eine große Rolle spielt. Sie bringen diesen geladenen Körper nach oben, und er schaltet den Transistor biologisch oder chemisch um. Im Wesentlichen können Sie elektrisch erkennen, wenn Sie ein Protein, eine Nukleinsäure oder etwas anderes haben.“ Was Sie geschaffen haben, ist ein Sensor.

Daher arbeitet Lieber derzeit an einem Proof of Concept für das National Cancer Institute, der den Einsatz von Nanodrahtsensoren zur Früherkennung von Prostatakrebs demonstrieren soll. Im Prinzip, so Lieber, könne man einen Chip von der Größe eines Quadratzentimeters entwickeln, der eine Milliarde Dinge gleichzeitig erkennt, sogar Variationen in der DNA eines Menschen. Ein Student von ihm entwickelt diese Idee sogar noch weiter und arbeitet an der Entwicklung einer biologischen Computerschnittstelle.

Eine weitere ungewöhnliche Eigenschaft von Liebers Nanodrähten ist die ballistische Leitfähigkeit – das heißt, wenn man ein Elektron in ein solches System einführt, wandert es ohne Energieverlust durch den Leiter. Diese Eigenschaft könnte dazu beitragen, die Erwärmung zu reduzieren, die beim Elektronenfluss durch normale Drähte entsteht – ein ernstes Problem in hochintegrierter Elektronik. Einer von Liebers Doktoranden hat Nanodrähte kombiniert, um Lichtquellen und Detektoren zu schaffen. Dies würde es ermöglichen, optische Schaltkreise – „Licht ist immer viel schneller als Elektronen“, sagt Lieber – in einen Nanodraht-basierten Computer zu integrieren. „Wer weiß?“, fragt er. „Vielleicht ist dies ein Weg, das Konzept des Quantencomputings zu verwirklichen.“

In klassischen Computern müssen Transistoren oder Bits entweder ein- oder ausgeschaltet sein, auf Eins oder Null gesetzt sein. Aber in einem Quantencomputer sind die Bits gleichzeitig Eins und Null zugleich. Dies nennt man Superposition. Licht weist diese Eigenschaft in dem Sinne auf, dass es sowohl Welle als auch Teilchen ist: Es ist eine Welle oder eine Art Superposition, bis es erkannt wird; in diesem Moment wird es zu einem Teilchen, einem einzelnen Photon an einem einzigen Ort. Superposition ermöglicht es Quantencomputern theoretisch, komplexe Algorithmen (wie sie in der Kryptographie verwendet werden) zu lösen, die für einen herkömmlichen Computer unmöglich wären. Die Zeit könnte reif sein für ein neues Motto: Denke klein. Wirklich klein.

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Rhoda Wilson

Während es früher ein Hobby war, das im Schreiben von Artikeln für Wikipedia gipfelte (bis die Dinge 2020 eine drastische und unleugbare Wendung nahmen) und einigen Büchern für den privaten Konsum, bin ich seit März 2020 hauptberuflich als Forscher und Autor tätig – als Reaktion auf die globale Machtübernahme, die mit dem Auftreten von Covid-19 deutlich sichtbar wurde. Die meiste Zeit meines Lebens habe ich versucht, das Bewusstsein dafür zu schärfen, dass eine kleine Gruppe von Menschen plante, die Welt zu ihrem eigenen Vorteil zu erobern. Ich würde auf keinen Fall stillschweigend zusehen und sie einfach machen lassen, sobald sie ihren letzten Schritt getan hatten.

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