به گزارش مجله خبری نگار، این رایانهها محاسبات را با استفاده از رشتههای نوکلئوتیدی انجام میدهند. توضیحات دستگاه و نتایج اولین آزمایشها با آن در مجله علمی ACS Central Science منتشر شد.
وانگ فی، استادیار دانشگاه شانگهای جیائوتنگ، گفت: این نوآوری راه را برای ایجاد رایانههای DNA پیچیده با سرعت بالا هموار میکند. مفهوم "کامپیوتر الکترونیکی مایع" مبتنی بر مولکولهای DNA دارای سناریوهای کاربردی منحصربهفرد بسیاری است و پتانسیل زیادی برای توسعه سیستمهایی دارد که امکان ذخیره و پردازش حجم عظیمی از دادههای دیجیتال را فراهم میکند.
دستگاه ذخیره سازی توسعه یافته توسط وانگ فی و همکارانش بر اساس به اصطلاح "اوریگامی DNA" ساخته شده است. شیمی دانان و فیزیکدانان مجموعهای از تکنیکها را فراخواندهاند که امکان استفاده از رشتههای منفرد DNA را برای جمع آوری ساختارهای سه بعدی پیچیده مختلف که قادر به حرکت و تعامل با ارگانیسمهای محیطی و حل مشکلات عملی مختلف هستند، فراهم میکند.
یکی از کاربردهای اصلی اریگامی DNA، توسعه دستگاههای محاسباتی است که در آن ترانزیستورهای نیمه هادی نقش عناصر منطقی را نه بلکه همتایان آنها بر اساس مولکولهای DNA پیچیده در هم تنیده ایفا میکنند. چنین سیستمهایی اجازه میدهد تا رفتار سلولهای زنده و نانوروباتها به روشی پیچیده "برنامه ریزی" شود، اما استفاده از آنها هنوز محدود است، زیرا این دستگاههای محاسباتی رم ندارند.
برای حل این مشکل، دانشمندان حافظه DNA قابل ثبت مجدد را ایجاد کردند، گروهی از نوکلئوتیدهای زنجیره کوتاه که به یک بستر خاص تشکیل شده توسط مولکولهای آلی و شیشه متصل شدهاند. هر کدام به گونهای طراحی شدهاند که واحدهای محاسباتی یک کامپیوتر DNA شناور در آب میتوانند به این رشتهها متصل شوند، آنها را بخوانند و حالت خود را از ۰ به ۱ تغییر دهند و بالعکس.
همانطور که آزمایشات شیمیدانان چینی نشان داده است، استفاده از این سیستم امکان انجام محاسبات چند مرحلهای را تقریبا به صورت کاملا خودکار و ثبت نتایج میانی آنها و سپس استفاده از آنها در عملکرد بعدی کامپیوتر DNA فراهم میکند.
دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این امر عملکرد این دستگاههای محاسباتی را تا حد زیادی تسریع میکند و همچنین آنها را برای استفاده به عنوان سیستمهایی برای ذخیره سازی فوق العاده متراکم و پردازش حجم بسیار زیادی از دادهها مناسب میکند.
منبع: TASS