Устройство компьютеров может измениться в будущем самым радикальным образом. Так, процессор, изготовленный из кремния, может уступить место устройству на основе слизи. В исследовании, отчет о котором опубликован в журнале Materials Today, европейские ученые сообщают о логических элементах, созданных на основе живых слизевиков.
Эндрю Адамацки, работающий в Университете Западной Англии в Бристоле (UWE Bristol), и Тереза Шуберт (Theresa Schubert) из Университета Баухауз в Веймаре (Bauhaus-University Weimar, Germany) сконструировали логические схемы, которые используют сеть взаимосвязанных трубочек слизевиков для обработки информации.
Слизевик Physarum polycephalum живет обычно в сырых и темных местах. На определённой стадии жизненного цикла он имеет вид плазмодия или псевдоплазмодия — «слизистой» массы без твёрдых покровов. В этом состоянии, организм выпускает из себя сеть трубочек, которые поглощают питательные вещества. Трубочки также позволяют организму реагировать на свет и изменения условий окружающей среды, которые вызывают высвобождение репродуктивных спор.
В предыдущих работах команда ученых показала, что сеть из трубочек слизевиков может принимать и транспортировать различные цветные красители. Затем они использовали питательные вещества, чтобы стимулировать рост трубочек, и поваренную соль для противодействия росту, таким образом удалось вырастить слизевика, имеющего специфическую структуру. Затем было продемонстрировано, как эта система может смешивать два красителя, выдавая третий цвет, как «итог».
Использование красителей с магнитными микрочастицами и крошечных люминесцентных шариков позволило использовать сеть слизевика как биологическую «лабораторию на чипе». Это означает появление нового способа создания микрофлюдных (наногидродинамических) устройств, которые можно будет использовать для точного измерения и диагностики в медицинских и экологических исследованиях. В дальнейшем создание более крупной сети из трубочек слизевика позволит совершать сложные логические операции. В настоящее время такая сеть может совершать операцию логического сложения (XOR) и операцию НЕ-ИЛИ (NOR). Это базовые элементы цифровой схемы, объединение которых позволит компьютеру из слизи выполнять бинарные операции.
Мы вступаем в эпоху биологических компьютеров? Стюарт Блэнд, редактор Materials Today, считает, что «хотя традиционные материалы для электронной промышленности будут использоваться и в дальнейшем, такие исследования размывают границы материаловедения, информатики и биологии, и рисуют захватывающую картину будущего».