Den här 22-åringen bygger chips i sina föräldrars garage.

I augusti avslöjade chiptillverkaren Intel nya detaljer om sin plan att bygga en ”megafabrik” i USA, en fabrik för 100 miljarder dollar där 10 000 arbetare kommer att producera en ny generation kraftfulla processorer översållade med miljarder transistorer. Samma månad tillkännagav 22-årige Sam Zeluf sin halvledarmilstolpe. Detta gjordes ensam i hans familjs garage i New Jersey, cirka 30 mil från där den första transistorn tillverkades på Bell Labs 1947.

Med en samling räddad och hemmagjord hårdvara gjorde Zeloof ett chip med 1200 transistorer. Han skivade kiselwafers, målade mikroskopiska mönster på dem med ultraviolett ljus och doppade dem i syra för hand, och dokumenterade processen på YouTube och på sin blogg . ”Det kan vara övermod, men jag har mentaliteten att den andra personen har listat ut det, så jag kan också, även om det tar längre tid för mig”, säger han.

Zeloof hoppas nu kunna matcha skalan på Intels revolutionerande 4004-chip från 1971, den första kommersiella mikroprocessorn som hade 2 300 transistorer och som användes i miniräknare och andra affärsmaskiner. I december började han arbeta på en tidskrets som kan utföra enkla tillägg.

Utanför Zelufs garage har pandemin orsakat en global brist på halvledare, vilket saktar ner leveransen av produkter från bilar till videospelskonsoler . Detta väckte förnyat intresse från politikerna för att återuppbygga USA:s kapacitet att producera sina egna datorchips efter decennier av offshoring.

Garagebyggda chips kommer inte att hjälpa din PlayStation, men Zeluf säger att hans offbeat hobby övertygade honom om att samhället skulle gynnas om chipsproduktion blev mer tillgänglig för uppfinnare utan mångmiljonbudgetar. ”Det här riktigt höga inträdesbarriären kommer att göra dig extremt riskvillig, vilket är dåligt för innovation”, säger Zeluf.

Zeluf började göra sina egna chips på gymnasiet 2016. Han imponerades av YouTube-videor av uppfinnaren och entreprenören Jeri Ellsworth där hon gjorde sina egna transistorer i tumstorlek, i en process som innefattade att klippa ut mallar. från vinylklistermärken och en flaska rostfläckborttagningsmedel. Zeluf bestämde sig för att replikera Ellsworths design och ta vad som verkade vara det logiska nästa steget: att gå från enstaka transistorer till integrerade kretsar, ett språng som historiskt tog ungefär ett decennium.

”Han tog ytterligare ett kvantsprång”, säger Ellsworth, nu VD för en augmented reality-startup som heter Tilt Five . ”Det finns ett stort värde i att påminna världen om att dessa industrier som verkar så långt utom räckhåll började med något lite mer ödmjukt, och du kan göra det själv.”

Tillverkningen av datachips beskrivs ibland som den mest komplexa och exakta tillverkningsprocessen i världen. När Zeluf började blogga om sina mål för projektet mailade några branschexperter honom att det inte var möjligt. ”Anledningen till det var ärlighet, för jag trodde att det skulle vara roligt”, säger han. ”Jag ville säga att vi borde vara mer försiktiga när vi hör att något är omöjligt.”

Zelufs familj stöttade honom, men de var samtidigt försiktiga. Hans far frågade en vän med halvledaringenjör om några säkerhetsråd. ”Min första reaktion var att du inte kan göra det. Det är ett garage”, säger Mark Rothman, som har ägnat 40 år åt att designa chips och nu arbetar för ett företag som utvecklar teknik för OLED-skärmar. Rothmans första reaktion mjuknade när han såg Zelufs framsteg. ”Han gjorde något som jag aldrig trodde att folk kunde göra.”

Zeloof-projektet omfattar både historia och ingenjörskonst. Modern chiptillverkning sker i fabriker vars dyra VVS-system tar bort alla spår av damm som kan skada deras miljarddollarutrustning . Zeluf var ingen match för dessa teknologier, så han läste patent och läroböcker från 1960- och 1970-talen, när ingenjörer på banbrytande företag som Fairchild Semiconductor tillverkade chips på vanliga arbetsplatser. ”De beskriver metoder som använder X-Acto- blad, tejp och några glas, inte ”Vi har den här maskinen på 10 miljoner dollar som är lika stor som ett rum”, säger Zeluf.

Zeluf var också tvungen att förse sitt labb med antik utrustning. På eBay och andra auktionssajter hittade han en färdig försändelse med billig 1970- och 80-talsutrustning som en gång tillhörde nyligen nedlagda teknikföretag i Kalifornien. Mycket av utrustningen var i behov av reparation, men äldre maskiner är lättare att bråka med än moderna labbmaskiner. Ett av Zelufs bästa fynd var ett trasigt elektronmikroskop som kostade 250 000 dollar i början av 90-talet; han köpte den för 1 000 dollar och renoverade den. Han använder den för att kontrollera sina marker för defekter, liksom nanostrukturerna på fjärilsvingar .