Бактерии начали создавать оптические компьютеры

Комплектующие для оптических компьютеров нового поколения можно создавать с помощью микробов. Исследователи университета Техаса провели первый успешный эксперимент по выращиванию полупроводниковых нанокристаллов таким способом.

Бактерии можно использовать для создания транзисторов и светодиодов диаметром всего в несколько нанометров. Такие светодиоды понадобятся для излучения света в ультрабыстрых микрочипах будущего. Оптические чипы для обработки данных используют световые сигналы вместо электрических. Создание светодиодов нужной формы, размера и структуры в наномасштабах не является возможным никакими другими способами, кроме биологического.

Брэнт Айверсон (Brent Iverson) и его коллеги из университета Техаса в городе Остин (Austin) предположили, что полупроводниковые кристаллы можно производить с помощью широко распространенной кишечной палочки — бактерии Эшерихия коли (Escherichia coli). Необходимые химические элементы в виде отдельных ионов бактерия поглощает через свои ионные транспортные системы. Ученые поместили культуру Эшерихия коли в раствор хлорида кадмия, а затем добавили сульфид натрия. Бактерия действительно поглотила кадмий и ионы сульфида, которые внутри нее прореагировали с образованием полупроводниковых нанокристаллов сульфида кадмия.

Средняя бактерия производит порядка 10 тыс. нанокристаллов диаметром 2–5 нанометров, что в 25 тыс. раз тоньше человеческого волоса. Но осталась еще одна проблема — узнать, от чего зависит размер кристалла, и почему не получается вырастить более крупные кристаллы. Решение данной проблемы позволит создавать условия для производства стандартных кристаллов, необходимых для оптических чипов.

Денис Виндж (Dennis Winge) из университета Юты в городе Солт-Лейк-Сити заявил, что у него и его коллег из Техаса пока не получается решить этот вопрос. Он проводил аналогичные эксперименты, выращивая кристаллы в растениях и клетках дрожжей, и даже после определения вещества, ответственного за ограничение размера кристалла, он не смог подвергнуть процесс формирования кристалла контролю. Айверсон не оставляет надежды и ищет вещество, которое сможет ограничить рост кристалла в бактерии. Бактерии Эшерихия коли, в отличие от дрожжей или растений, очень легко выращивать и работать с ними, поэтому в случае решения проблемы контроля роста кристаллов, их производство шагнет далеко вперед. Если потребуется, ученые создадут бактерию-производителя кристаллов нужных размеров путем генной инженерии, сообщил New Scientist.