Ученые нашли способ питания ДНК-компьютеров с помощью тепла

Группа исследователей из Калифорнийского технологического института представила новый способ энергоснабжения биологических компьютеров. Разработка, описанная в журнале Nature, использует температурные колебания для подзарядки вычислительных систем на основе молекул ДНК.

Перед научным сообществом давно стояла задача поиска стабильного источника энергии для молекулярных компьютеров. Эти устройства способны обрабатывать информацию с помощью биохимических реакций, но до сих пор не имели надежного способа получения энергии. Решением стало использование тепловой энергии.

Разработанная система работает по принципу переключения между состояниями равновесия. При нагреве молекулярные связи разрываются, а при охлаждении — восстанавливаются, высвобождая энергию для вычислений. Этот процесс можно повторять многократно, подобно зарядке аккумулятора.

Как отметила руководитель исследования Лулу Цянь, идея была основана на теориях о ранних этапах эволюции жизни, когда температурные перепады могли служить источником энергии для химических реакций. Ученые создали систему, которая использует естественные свойства молекул для накопления и высвобождения энергии.

В ходе испытаний специалисты проверили работу более 200 различных молекул. Результаты показали, что система способна выполнять не менее 16 последовательных вычислительных циклов. Это подтвердило эффективность теплового метода энергоснабжения.

Новая технология открывает возможности для создания автономных молекулярных систем, способных длительное время работать без внешних источников питания. Такие разработки могут найти применение в области хранения данных и анализа биологической информации.

Источник: Nature