使用活粘菌构建的逻辑电路

2019-09-03 991粘菌

未来的计算机可能会比我们今天拥有的固态硅设备滑得多。在今天发表在《材料》杂志上的一项研究中,欧洲研究人员揭示了使用活粘菌构建的逻辑电路的细节,这些粘菌可能作为计算设备和传感器的构建模块。

英国布里斯托尔西英格兰大学和德国魏玛博豪斯大学构建了利用相互连接的粘液霉菌管网络来处理信息的逻辑电路。

传统状态下的粘菌

人们更有可能在黑暗潮湿的地方发现粘菌绒泡菌,而不是在计算机科学实验室里。在它的“疟原虫”或植物人状态下,这种生物通过一个吸收营养物质的管道网络跨越环境。这些管子还能让生物体对光线和不断变化的环境条件做出反应,从而触发生殖孢子的释放。

使用活粘菌构建的逻辑电路

在早期的工作中,该团队证明了这样一个管状网络可以吸收和运输不同颜色的染料。然后,他们给它喂食可食用的营养物质——燕麦片——来吸引管状生长和普通盐来排斥它们,这样它们就能生长出具有特定结构的网络。然后,他们演示了这个系统如何混合两种染料,使第三种颜色作为“输出”。.

工作原理

利用带有磁性纳米颗粒和微小荧光珠的染料,他们可以利用粘液霉菌网络作为生物“芯片上的实验室”设备。该研究表明,这代表了一种构建微流体设备的新方法,该设备可以在非常小的规模上处理用于测试和诊断的环境或医学样本。扩展到一个更大的粘液霉菌管网络,可以处理纳米颗粒,并执行复杂的布尔逻辑运算,就像计算机电路所使用的那样。到目前为止,该团队已经证明粘液霉菌网络可以执行XOR或NOR布尔运算。将这些逻辑门阵列串联在一起,粘液型计算机就可以进行二进制运算。

Adamatzky和Schubert总结道:“基于粘液霉菌的门是非电子的,简单而廉价,并且几个门可以在原生质管合并的地方同时实现。”

使用活粘菌构建的逻辑电路,我们正在进入生物计算机时代吗?《今日材料》(Materials Today)编辑Stewart Bland认为,“尽管更传统的电子材料将继续存在,但诸如此类的研究正在推动和模糊材料科学、计算机科学和生物学的界限,并代表着令人兴奋的未来前景。”

引用

Elsevier. "Computing with slime: Logical circuits built using living slime molds." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 March 2014.
www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140327100335.htm.

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