Елементи оптичних комп’ютерів, вирощені за допомогою бактерій

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Оптичний комп’ютер » Елементи оптичних комп’ютерів, вирощені за допомогою бактерій

Комплектуючі для оптичних комп’ютерів нового покоління можна створювати за допомогою мікробів. Дослідники університету Техасу провели перший успішний експеримент із вирощування напівпровідникових нанокристалів, зображених на рис. 5.4 таким способом. Бактерії можна використовувати для створення транзисторів і світлодіодів діаметром усього в кілька нанометрів. Такі світлодіоди знадобляться для випромінювання світла в ультрашвидких мікрочипах майбутнього. Оптичні чипи для обробки даних використовують світлові сигнали замість електричних. Створення світлодіодів потрібної форми, розміру і структури в наномасштабах не є можливим ніякими іншими способами, крім біологічного.

clip_image001

Рисунок 5.4 – Приклад вирощування напівпровідникових нанокристалів

Брент Айверсон (Brent Iverson) і його колеги з університету Техаса в місті Остін (Austin) припустили, що напівпровідникові кристали можна робити за допомогою широкорозповсюдженої кишкової палички – бактерії Ешеріхія колі (Escherichia coli). Необхідні хімічні елементи у вигляді окремих іонів бактерія поглинає через свої іонні транспортні системи. Учені помістили культуру Ешеріхія колі в розчин хлориду кадмію, а потім додали сульфід натрію. Бактерія дійсно поглинула кадмій і іони сульфіду, які усередині її прореагували з утворенням напівпровідникових нанокристалів сульфіду кадмію. Середня бактерія виробляє порядка 10 тис. нанокристалів діаметром 2–5 нанометрів, що в 25 тис. разів тонше людської волосини. Але залишилася ще одна проблема – довідатися, від чого залежить розмір кристала, і чому не виходить виростити більш великі кристали.

Рішення даної проблеми дозволить створювати умови для виробництва стандартних кристалів, необхідних для оптичних чипів. Деніс Віндж (Dennis Winge) з університету Юти в місті Солт-Лейк-Сіті заявив, що в нього і його колег з Техаса поки не виходить вирішити це питання. Він проводив аналогічні експерименти, вирощуючи кристали в рослинах і клітинах дріжджів, і навіть після визначення речовини, відповідальної за обмеження розміру кристала, він не зміг піддати процес формування кристала контролю. Айверсон не залишає надії і шукає речовину, що зможе обмежити ріст кристала в бактерії. Бактерії Ешеріхія колі, на відміну від дріжджів чи рослин, дуже легко вирощувати і працювати з ними, тому у випадку рішення проблеми контролю росту кристалів, їхнє виробництво піде далеко вперед. Якщо буде потрібно, учені створять бактерію-виробника кристалів потрібних розмірів шляхом генної інженерії

Оставьте комментарий к статье