تولد نسل بعدی تراشه‌های منطقی از DNA

یکی از محققان آمریکایی نشان داده که می‌تواند با مخلوط کردن ساده قطعات مشخصی از DNA با مولکول‌های دیگر ، میلیاردها قطعه یکسان هم‌شکل تولید نماید.

کد خبر: ۳۴۹۷۳۰

کریس دویر ، یکی از مهندسان دانشگاه Duke بر این باور است که نسل بعدی مدارات منطقی که قلب اصلی رایانه‌ها را تشکیل می‌دهند، به‌صورتی ارزان و تقریباً نامحدود از نظر کمّی ساخته خواهند شد.

سّر اصلی مطلب این است که مهندسان رایانه به جای استفاده از تراشه‌های سیلیکونی که به‌عنوان بستر مدارات الکتریکی عمل می‌کنند، از ویژگی‌های منحصربه‌فرد مولکول DNA بهره‌مند خواهند شد.

دویر در کار اخیر خود نشان داده است که می‌تواند با مخلوط کردن ساده قطعات مشخصی از DNA با مولکول‌های دیگر، میلیاردها قطعه یکسان هم‌شکل تولید نماید. او همچنین نشان داده است که این نانوساختارها به‌طور موثری خودآرایی می‌کنند و اگر مولکول‌های حساس به نور مختلفی به این مخلوط اضافه شود، این نانوساختارها ویژگی منحصربه‌فرد قابل برنامه‌ریزی بودن را از خود به نمایش می‌گذارند.

وی می‌تواند با تهییج نوری این مولکول‌ها که کرموفور نامیده می‌شوند، گیت‌های منطقی یا سوئیچ تولید نماید. همچنین می‌توان از این نانوساختارها به‌عنوان واحدهای ساختمانی در زمینه‌های مختلفی همچون کاربردهای زیست‌پزشکی یا محاسباتی بهره برد.

دویر می‌گوید: «زمانی که نور روی این کروموفورها تابانده می‌شود، آنها نور را جذب کرده و الکترون‌ها را تحریک می‌کنند. انرژی آزاد شده به نوع دیگری از کروموفور که در همان نزدیکی قرار دارد، منتقل شده و کروموفور دوم انرژی جذب شده را به‌صورت نوری با طول موج متفاوت نشر می‌کند. چون نوری که در این مرحله نشر می‌شود، فرکانس متفاوتی دارد، به‌راحتی می‌توان آن را با استفاده از یک شناساگر از نور اولیه تابانده شده، متمایز کرد».

به‌جای این‌که در مدارات معمول از جریان الکتریکی برای تغییر میان دو حالت صفر و یک استفاده کنیم، می‌توان از نور برای آغاز فرآیند مشابه به شکلی سریع‌تر در سوئیچ‌های مبتنی بر DNA استفاده کرد.

دویر می‌گوید: «این اولین نمایش از چنین ظرفیت بالای پردازش و حسگری سریع و فعال در مقیاس مولکولی است. فناوری معمول به محدودیت‌های فیزیکی خود نزدیک شده است. به‌نظر من مرحله منطقی بعدی توانایی تولید تقریباً نامحدود از این مدارات بسیار کوچک است».

او می‌افزاید: «این کار شبیه آن است که قطعات یک پازل را به‌صورت پراکنده درون جعبه بریزید و سپس جعبه را تکان دهید و قطعات پراکنده جای خود را درون جعبه پیدا کنند و پازل نهایی را شکل دهند. کاری که ما انجام دادیم این بود که میلیاردها قطعه پازل را کنار هم ریخته و در نهایت میلیاردها کپی از پازل مشابه را به‌دست آوردیم.»