Ряд европейских стран начинают амбициозный проект, в
котором объединятся научные знания из области схемотехники, химии и
биологии. Европейские ученые намерены создать так называемый
"химический компьютер" - устройство, работающее по аналогии с
кремниевым компьютером, но состоящее из органических соединений. В
новом типе вычислительных машин будут заложены несколько недавних
научных открытий, связанных с химическими системами, пригодными для
выполнения инженерных расчетов.
В конечном итоге ученые намерены искусственно создать систему,
работающую по аналогии с нейронами головного мозга и симулирующими
деятельность этого важнейшего органа. Всего в проект создания
"химического компьютера" планируется вложить чуть менее 2 млн евро.
По словам Клауса-Петера Зонера из Университета Саутгемптона, что
отличает их нынешний проект от многих предыдущих, так это то, что здесь
"химический компьютер" будет пользоваться стабильными "клетками",
нанесенными на органическое покрытие для проведения расчетов - примерно
такая же схема работы наблюдается и в нашем мозгу, когда в качестве
этих клеток выступают нейроны.
"Наша цель заключается не в создании каких-то новых компьютеров, а в
создании системы, которая сможет проводить расчеты в совершенно новых
условиях и на базе новых компонентов", - говорит он.
По словам ученого, в будущем на базе подобных органических
вычислительных систем можно будет делать очень компактные компьютеры,
которые не потребуют охлаждения, будут потреблять минимум
электроэнергии и стоить существенно дешевле нынешних ПК. При всем этом,
химические компьютеры смогут работать и с используемыми на сегодня
бизнес-приложениями.
"Такой подход откроет для программного обеспечения области, где ИТ
сегодня и близко не стоит. Мы сможем контролировать молекулярных
роботов, создавать суперточные химические производства, проектировать
интеллектуальные лекарства и даже управлять химическими сигналами в
человеческом организме", - говорит доктор Зонер.
В основе метода создания "химического компьютера" лежат две главных идеи.
Первая - так называемые индивидуальные "клетки" - индивидуальные и
полностью законченные органические вычислительные системы, состоящие из
липидов, искусственно внедренных в органическую среду. Недавние
исследования показали, что работать можно как минимум с двумя типами
липидов, способных переносить химические сигналы внутри молекул.
Вторая - внутренний состав клеток, способный проводить химическую
реакцию Белоусова-Жаботинского. Реакции данного класса протекают в в
колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет,
концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически,
образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды.
Подобные реакции позволят клеткам "общаться" между собой и изменять
свою структуру.
Ожидается, что работать "химический компьютер" будет от электрического
тока, но вот изменения здесь будут проходить под влиянием химических
факторов, подобных тем, что происходят в живых организмах. "Фактически,
каждый нейрон в нашем мозге - это уже маленький компьютер", - говорит
доктор Зонер.
|
