En framtida dator kan vara mycket slankare än de solida silikonenheter vi har idag. I en studie publicerad i tidskriften Material idag , Europeiska forskare avslöjar detaljer om logiska enheter byggda med levande slemformar, som kan fungera som byggstenar för datorenheter och sensorer.
Andrew Adamatzky (University of the West of England, Bristol, Storbritannien) och Theresa Schubert (Bauhaus-University Weimar, Tyskland) har konstruerat logiska kretsar som utnyttjar nätverk av sammankopplade slemformrör för att bearbeta information.
Man är mer sannolikt att hitta slemmögeln Physarum polycephalum som lever någonstans mörkt och fuktigt än i ett datavetenskapslabb. I sitt "plasmodium" eller vegetativa tillstånd, organismen spänner över sin miljö med ett nätverk av rör som absorberar näringsämnen. Rören tillåter också organismen att reagera på ljus och föränderliga miljöförhållanden som utlöser frisättningen av reproduktiva sporer.
I tidigare arbeten, teamet visade att ett sådant rörnätverk kunde absorbera och transportera olika färgade färgämnen. De matade den sedan med ätbara näringsämnen - havreflingor - för att locka till sig rörtillväxt och vanligt salt för att stöta bort dem, så att de kunde utveckla ett nätverk med en viss struktur. De visade sedan hur detta system kunde blanda två färgämnen för att göra en tredje färg som en "utgång".
Använda färgämnena med magnetiska nanopartiklar och små fluorescerande pärlor, tillät dem att använda slime mold nätverket som en biologisk "lab-on-a-chip" enhet. Detta representerar ett nytt sätt att bygga mikrofluidiska enheter för bearbetning av miljö- eller medicinska prover i mycket liten skala för testning och diagnostik, verket föreslår. Utvidgningen till ett mycket större nätverk av slemformrör skulle kunna bearbeta nanopartiklar och utföra sofistikerade booleska logikoperationer av det slag som används av datorkretsar. Teamet har hittills visat att ett nätverk av slemmögel kan utföra XOR eller NOR booleska operationer. Att kedja samman arrayer av sådana logiska grindar kan tillåta en slime-formdator att utföra binära operationer för beräkning.
"De slemformbaserade grindarna är icke-elektroniska, enkelt och billigt, och flera portar kan realiseras samtidigt på de platser där protoplasmatiska rör smälter samman, avslutar Adamatzky och Schubert.
Går vi in i den biologiska datorns ålder? Stewart Bland, Redaktör för Material idag , anser att "även om mer traditionellt elektroniskt material är här för att stanna, forskning som denna hjälper till att tänja på och sudda ut gränserna för materialvetenskap, datavetenskap och biologi, och representerar en spännande framtidsutsikt."
