Ученые из Массачусетского Технологического Института (MIT) представили первое в мире вычислительно-логическое устройство, работающее на микроскопических пузырьках воздуха.

Эта работа может существенно изменить вычислительные способности систем лаборатория-на-чипе (lab-on-chip), говорит один из исследователей Нейл Гершенфельд (Neil Gershenfeld).

Как сообщает PhysOrg, команда исследований из Center for Bits and Atoms установила, что микрожидкостная система с пузырьками воздуха может проводить такие же вычисления, что и традиционные электронные компьютеры, проводя при этом химические реакции.

Рис. 1. Схема работы лаборатории-на-чипе
с пузырьковым компьютером

«Пузырьковая логика связывает химию с компьютерными вычислениями, позволяя присоединять к биту еще и химическое соединение, – говорит Нейл. – Так появляется возможность управлять химическими реакциями и следить за их протеканием».

Технология лаборатории-на-чипе развивается достаточно давно, поэтому ученым достаточно важно обеспечить контроль за химическими соединениями при экспресс-анализе.

Микрожидкостные чипы теперь ученые могут контролировать с помощью взаимодействий пузырьков, что уже само по себе не требует управления чипами «извне». Нейл говорит, что пузырькам можно задать программу, как в самом настоящем компьютере, и на основании этой программы пузырьки-биты будут управлять химическими реакциями. Сам чип смотрит на присутствие или отсутствие пузырька воздуха по изменению напряжения между электродами, через которые проходит исследуемый раствор.

Конечно, скорость работы такого компьютера в 1000 раз медленнее современных микропроцессоров. Зато в 100 раз быстрее логики на механических вентилях.

Но и это далеко не все достижения ученых. Так, с помощью пузырьков можно сконструировать «химическую память», содержащую сотни реагентов в лаборатории-на-чипе.

Другие задачи пузырькового компьютера охватывают сортировку отдельных клеток при исследовании биологических образцов.