ابررایانه‌های بیولوژیکی که از پروتئین استفاده می‌کنند

همانگونه که احتمالاً اطلاع دارید، سلول‌های ما بوسیلۀ ماده‌ای نیرو می‌گیرد که تری‌فسفات آدنوزین نام دارد و به اختصار، ATP نامیده می‌شود. حالا قرار است این ماده نیروبخش نسل آیندۀ رایانه‌هایی باشد که ساختاری بیولوژیکی دارند و قرار است سرعت و دقت بسیار بالایی داشته باشند.

این خبر که بر مبنای گزارش منتشره از «اقدامات آکادمی ملی علوم» تنظیم شده است، حاکی از آن است که این مدل بیولوژیک، یک شبکۀ پیچیدۀ مؤثر در یک محیط بسیار کوچک است و مبتنی بر مهندسی فوت و فن (در مقیاس نانو) و مدل‌سازی هندسی است. پژوهشگرانی که بر روی این پروژه کار می‌کنند توضیح داده اند که این نخستین بار است که چنین ایده‌ای واقعاً عملیاتی شده و ثابت می‌کند چنین دستگاهی قابلیت کار کردن دارد.

تصویری که این پژوهشگران از این پروژه ارائه کرده اند قدری شبیه به تصویری است که از یک شهر بزرگ و شلوغ از پنجرۀ یک هواپیما به نظر می‌رسد. درست مانند یک شهر، در این رایانه نیز وسائل نقلیۀ کوچک و بزرگی وجود دارند که هرکدام در مسیر مشخص و مخصوص به خود حرکت می کنند و سوخت مورد نیاز خود را مصرف می‌کنند.

اگر بخواهید یک نمای کلی از این مجموعه داشته باشید، باید بدانید که این رایانه یک چیپ بسیار کوچک 1.5 سانتی متری است که کانال هایی در آن تعبیه شده است. بر خلاف میکروچیپ های سنتی که الکترون ها را در این کانال ها به حرکت در می‌آورد، در این رایانه های بیولوژیکی، پروتئین هایی این کار را انجام می‌دهند که پژوشگران آنها را کارگزاران بیولوژیکی نامیده‌اند. این پروتئین ها قوای محرکه خود را از همان ATPهایی می‌گیرند که در آغاز مطلب به آن اشاره شد.

یک نکتۀ جالب و مهم دیگر در مورد این رایانه ها این است که گرمای بسیار ناچیزی در مقایسه با رایانه‌های الکترونیکی تولید می‌کنند واین به آن معنی است که انرژی کمتری هم نیاز دارند. بخش اعظم الکتریسیتۀ مصرف شده توسط رایانه های متعارف موجود در بازار در این دستگاه ها تبدیل به گرما می‌شود و سپس بایستی میزان بالایی انرژی مجدداً برای خنک کردن آن مصرف شود و این مشکلی است که در رایانه های بیولوژیکی بلاموضوع شده است.

با این حال، کارهای زیادی برای انجام دادن باقی مانده است تا این سیستم بتواند در مقیاس واقعی ساخته شود و مورد استفاده قرار بگیرد.

منبع: آی تابناک

علیرضا بیرانوند در یک قدمی توپ طلای آسیا؛ رقابت با دو ستاره سعودی

تماشاخانه

یوسف مجید‌زاده ؛ کاشف «خط شرق» و «حلقه گمشده تمدن بشریت» در ایران

پل ورسک ؛ یکی از عجیب‌ترین پل‌های جهان و شاهکار مهندسی ۹۰ ساله / آنچه درباره‌اش نمی‌دانید

فیلم های دیگر