Сахарный компьютер решает арифметические задачи

В химической лаборатории Университета Фридриха Шиллера в Йене (Friedrich Schiller University Jena), Германия, врач Александр Шиллер (Alexander Schiller) трудится с пластиковой доской, в которой 384 маленьких углубления. Посредством пипетки химик додаёт капли сахарного раствора в ряды маленьких реакционных сосудов. Когда в сосуды попадает сироп, кое-какие из них начинают светиться.

То, что делает доктор наук фотонных материалов в упрощённом виде возможно было бы назвать «самым сладким компьютером в мире». Молекулы сахара, использованные Шиллером, являются частью химической последовательности для обработки информации.

Химик из Йенского университета и два его аспиранта Мартин Эльштерн (Martin Elstner) и Йорг Акстхельм (Jorg Axthelm) сравнительно не так давно обрисовали собственную работу в научном издании Angewandte Chemie International Edition. Они поделились с общественностью тем, как трудится их молекулярный компьютер на базе сахара.

При всей сложности современной цифровой электроники в её основе лежит несложная логическая бинарная совокупность, применяющая электрический ток. Или ток (напряжение) имеется, и тогда состояние логического элемента описывается как единица, или его нет, в то время, когда элемент будет в состоянии нуля.

Принципиальные различия между двумя логическими состояниями «1» и «0» смогут быть обрисованы не только посредством электротока. Исследователи из Йены применяли для этого химическую реакцию.

Их «сахарный компьютер» применяет пара веществ. Одно из них — флуоресцентный краситель, второе — так называемый подавитель флюоресценции. «В случае если в наличии оба компонента, краситель не проявляет собственного действия и мы не видим флюоресцентного сигнала», — поясняет Шиллер. Но при появлении сахара подавитель вступает с ним в реакцию и теряет свойство подавлять свет.

Так химическая ячейка переходит из состояния ноля при отсутствии светового сигнала в состоянии единицы в зависимости от комбинации веществ: красителя, подавителя флюоресценции и сахара.

«В отечественной совокупности мы связываем химические реакции с компьютерными методами, дабы обрабатывать сложную данные, — говорит Мартин Эльштерн. — В случае если регистрируется флюоресцентный сигнал, метод определяет, что происходит в следующем реакционном сосуде». Так логические сигналы не переводятся в электрическую форму, как в компьютере, а обрабатываются в зависимости от состояния вещества.

Работоспособность химического компьютера исследователи показали, вычислив сумму двух чисел, 10+15. «Это заняло у отечественного сахарного компьютера около 40 мин., но итог был верным, — радуясь говорит доктор наук Шиллер и уточняет: — Но отечественная цель не в том, дабы развивать химическую борьбу стабильным компьютерным чипам».

Исследователь видит область применения собственного изобретения в медицинской диагностике. Вероятно со временем химические вычисления смогут быть использованы для медицинских анализов. Молекулярная логика окажет помощь принять правильное ответ о стратегии и диагнозе лечения больных.

Facepla.net по данным FSUJ

• молекулярная логика
• сахарный компьютер
• сладкий компьютер
• химический компьютер

Author: Алексей Норкин

Случайные записи:

• Супербайк на электротяге crp energica ego: реализация двухколесной «зеленой» мечты
• El lada и российская программа по внедрению электромобилей в ставрополье

Задачка по математике

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Наночастицы решают задачи

  Российские физики наделили нано- и микрочастицы свойством создавать логические вычисления посредством химических реакций. Осуществление логических…

• Цифровая эволюция: днк «оживит» компьютеры

  Транзисторы в корне поменяли мир и дали нам компьютеры и электронику. Сейчас же исследователи изготовили биологический транзистор из ДНК, что возможно…

• D-wave: быть или не быть квантовым компьютерам?

  Теоретически квантовые компьютеры смогут делать вычисления значительно стремительнее, чем их хорошие аналоги, решая наряду с этим поразительно непростые…

• В ближайшем будущем мы увидим прозрачные гибкие компьютеры

  Ученые из Саудовской Аравии предложили новую методику производства недорогих, но одновременно с этим самых современных CMOS-микросхем. Главным…