Computador de azúcar resuelve problemas aritméticos

En el laboratorio químico de la Universidad Friedrich Schiller Jena, Alemania, el Dr. Alexander Schiller trabaja con una placa de plástico con 384 pequeñas indentaciones. Con una pipeta, el químico añade gotas de solución de azúcar a las filas de pequeños vasos de reacción. Tan pronto como el jarabe entra en los vasos, algunos de ellos comienzan a brillar.

Lo que hace el profesor de materiales fotonicos en forma simplificada podría llamarse “el ordenador más dulce del mundo”. Las moléculas de azúcar utilizadas por Schiller son parte de una secuencia química para procesar información.

Un químico en la Universidad de Jena y dos estudiantes graduados Martin Elstner y Jörg Axthelm recientemente describieron su trabajo en la revista científica Angewandte Chemie International Edition. Compartieron con el público cómo funciona su computadora molecular basada en el azúcar.

Para toda la complejidad de la electrónica digital moderna, se basa en un sistema binario lógico simple que utiliza la corriente eléctrica. O la corriente (voltaje) está allí, y luego el estado del elemento lógico se describe como unidad, o no es cuando el elemento está en el estado cero.

Las diferencias fundamentales entre los dos estados lógicos "1" y "0" pueden describirse no sólo por medio de la corriente eléctrica. Los investigadores de Jena usaron una reacción química para hacer esto.

Su ordenador de azúcar utiliza varios productos químicos. Uno de ellos es un tinte fluorescente, el otro es un supuesto supresor de fluorescencia. “Si ambos componentes están presentes, el tinte no muestra su efecto y no vemos la señal fluorescente”, dice Schiller. Pero cuando el azúcar aparece, el supresor reacciona con él y pierde la capacidad de suprimir la luz. Así, la célula química se mueve del estado de cero en ausencia de una señal de luz en el estado de unidad dependiendo de la combinación de sustancias: tinte, supresor de fluorescencia y azúcar.



“En nuestro sistema, vinculamos reacciones químicas con algoritmos informáticos para procesar información compleja”, dice Martin Elstern. Si se registra una señal fluorescente, el algoritmo determina lo que sucede en el próximo recipiente de reacción. Así, las señales lógicas no se traducen en forma eléctrica, como en un ordenador, sino que se procesan dependiendo del estado de la sustancia.

Los investigadores demostraron la eficiencia de la computadora química calculando la suma de dos números, 10+15. “Tomamos nuestro ordenador de azúcar unos 40 minutos, pero el resultado era correcto”, dice Shiller, sonriendo, agregando, “pero nuestro objetivo no es desarrollar competencia química para chips de computadora estables. ”

El investigador ve el alcance de su invención en diagnóstico médico. Tal vez con el tiempo, las computaciones químicas podrían utilizarse para el análisis médico. La lógica molecular ayudará a tomar una decisión precisa sobre la estrategia de diagnóstico y tratamiento de los pacientes.

Materiales FSUJ

Fuente: facepla.net