تولد نسل بعدي تراشههاي منطقي از DNA
یکی از محققان آمريكايي نشان داده كه ميتواند با مخلوط كردن ساده قطعات مشخصي از DNA با مولكولهاي ديگر ، ميلياردها قطعه يكسان همشكل توليد نمايد
كريس دوير ، يكي از مهندسان دانشگاه Duke بر اين باور است كه نسل بعدي مدارات منطقي كه قلب اصلي رايانهها را تشكيل ميدهند، بهصورتي ارزان و تقريباً نامحدود از نظر كمّي ساخته خواهند شد.
سّر اصلي مطلب اين است كه مهندسان رايانه به جاي استفاده از تراشههاي سيليكوني كه بهعنوان بستر مدارات الكتريكي عمل ميكنند، از ويژگيهاي منحصربهفرد مولكول DNA بهرهمند خواهند شد.
دوير در كار اخير خود نشان داده است كه ميتواند با مخلوط كردن ساده قطعات مشخصي از DNA با مولكولهاي ديگر، ميلياردها قطعه يكسان همشكل توليد نمايد. او همچنين نشان داده است كه اين نانوساختارها بهطور موثري خودآرايي ميكنند و اگر مولكولهاي حساس به نور مختلفي به اين مخلوط اضافه شود، اين نانوساختارها ويژگي منحصربهفرد قابل برنامهريزي بودن را از خود به نمايش ميگذارند.
وي ميتواند با تهييج نوري اين مولكولها كه كرموفور ناميده ميشوند، گيتهاي منطقي يا سوئيچ توليد نمايد. همچنين ميتوان از اين نانوساختارها بهعنوان واحدهاي ساختماني در زمينههاي مختلفي همچون كاربردهاي زيستپزشكي يا محاسباتي بهره برد.
دوير ميگويد: «زماني كه نور روي اين كروموفورها تابانده ميشود، آنها نور را جذب كرده و الكترونها را تحريك ميكنند. انرژي آزاد شده به نوع ديگري از كروموفور كه در همان نزديكي قرار دارد، منتقل شده و كروموفور دوم انرژي جذب شده را بهصورت نوري با طول موج متفاوت نشر ميكند. چون نوري كه در اين مرحله نشر ميشود، فركانس متفاوتي دارد، بهراحتي ميتوان آن را با استفاده از يك شناساگر از نور اوليه تابانده شده، متمايز كرد».
بهجاي اينكه در مدارات معمول از جريان الكتريكي براي تغيير ميان دو حالت صفر و يك استفاده كنيم، ميتوان از نور براي آغاز فرآيند مشابه به شكلي سريعتر در سوئيچهاي مبتني بر DNA استفاده كرد.
دوير ميگويد: «اين اولين نمايش از چنين ظرفيت بالاي پردازش و حسگري سريع و فعال در مقياس مولكولي است. فناوري معمول به محدوديتهاي فيزيكي خود نزديك شده است. بهنظر من مرحله منطقي بعدي توانايي توليد تقريباً نامحدود از اين مدارات بسيار كوچك است».
او ميافزايد: «اين كار شبيه آن است كه قطعات يك پازل را بهصورت پراكنده درون جعبه بريزيد و سپس جعبه را تكان دهيد و قطعات پراكنده جاي خود را درون جعبه پيدا كنند و پازل نهايي را شكل دهند. كاري كه ما انجام داديم اين بود كه ميلياردها قطعه پازل را كنار هم ريخته و در نهايت ميلياردها كپي از پازل مشابه را بهدست آورديم.»
جزئيات اين تحقيق در مجله Small به صورت آنلاين منتشر شده است.