Sobota 31. července 2021, svátek má Ignác
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 31. července 2021 Ignác

Počítače zítřka budou postavené z DNA a diamantových čipů

Počítače budoucnosti budou pracovat na jiných principech než současné stroje. Co bude tedy základem čipů nové generace? Jaké výhody, ale také nevýhody budou mít DNA počítače?

Počítače budoucnosti budou pracovat na jiných principech než současné stroje. Co bude tedy základem čipů nové generace? Nejdříve se zaměříme na možné komponenty pro stavbu elektronických součástek.

Diamantové čipy

V Japonsku odstartoval projekt testující výrobu a nasazení diamantových čipů. Oproti křemíku patří k výhodám diamantu především vyšší rychlost vedení proudu a větší odolnost vůči napětí a teplotě.
Nevýhodou diamantu je samozřejmě v první řadě jeho cena. Stávající technologie syntézy využívají např. rozkladu methanu v přítomnosti "matečního" diamantu, který se díky nově vznikajícímu uhlíku postupně pokrývá tenkým diamantovým filmem. Pokud by se nicméně výroba syntetických diamantů stala masovou, lze samozřejmě předpokládat, že by došlo i k podstatnému poklesu nákladů.

Diamant není jedinou nadějí uhlíkových technologií. Šance uhlíku postupně vzrostly ve chvíli, kdy byla odhalena jeho třetí modifikace. Kromě z učebnic známého diamantu a grafitu (tuhy) se totiž čistý uhlík může vyskytovat ještě jako tzv. fulleren. Fullereny obsahují řádově desítky atomů, pravděpodobně nejznámější z nich má atomů 60 a jeho molekula se pro svůj téměř kulový tvar označuje jako "kopací míč“.

DNA počítače

Na DNA počítače či příbuzné technologie (DNA čipy, biočipy apod.) dnes narazíme poměrně často nejen v odborném, ale i v denním tisku. Oba pojmy se ovšem často zaměňují a navíc splývají i s představou různých mechanismů, které by měly fungovat na buněčné úrovni. Míra zmatení pak bývá dovršena odkazy na přečtení lidského genomu, genetické programování či genetické modifikace. Proto nejprve stručně definujme DNA počítače. Tento pojem pro nás bude na následujících řádcích znamenat počítač, tedy systém pro řešení příslušně formalizovaných úloh typu "sečti dvě čísla", "najdi minimum funkce" apod. Zatímco ve stávajících počítačích křemíkových se výpočty realizují změnami elektromagnetického pole, DNA počítač funguje trochu jako kuličkové počítadlo - jednotlivé kousky DNA se různě proplétají přes sebe. Ve chvíli, kdy se všechny šroubovice a dvojšroubovice navzájem "dopletou", pak zbývá jen odečíst výsledek. Řečeno poněkud zjednodušeně, při pohledu zvenku vypadá DNA počítač jako kbelík, kam nasypeme různé molekuly a počkáme, až nám na hladinu vyplave výsledek.

DNA počítač tedy nepředstavuje žádnou principiální změnu oproti současným počítačům, informatika není závislá na konkrétním hardwaru (možná ostatně nechybělo mnoho a měli jsme věk mechanických počítačů poháněných párou - Charles Babbage byl ke konstrukci takových strojů blízko již v 1. polovině 19. století).

Obtíže a překážky

Při čtení o způsobech, kterými se řeší úlohy na DNA počítačích, vás zřejmě napadlo několik potíží. Zřejmě nestačí pochopit obecný princip, musíme totiž znát i konkrétní biochemické podrobnosti (které reakce jsou jak specifické, jaké použít enzymy pro práci s DNA apod.), jinak řešení zůstane pouze na papíře, nepůjde ale realizovat laboratorně. Velký problém spočívá v tom, že pro každý typ úloh musíme vymýšlet postup stále znovu. Jednou použité molekuly DNA jsou pro další práci nepoužitelné, musíme je pracně navrátit do původního stavu.

Vědci z německého Fraunhoferova ústavu se pokusili sestavit obecný, automaticky pracující DNA počítač. Výsledky jejich snahy byly v roce 2002 vystavovány na veletrhu CeBIT.

Článek vycházející z knihy Vzpoura genů přinášíme ve spolupráci s týdeníkem ComputerWorld

  • Nejčtenější

Setkání, která se nekonala. Olympioniky přenáší do studia šikovný trik

V přenosech olympijských studií kanálů Eurosport se střídá jedna sportovní hvězda za druhou, přitom fyzicky od sebe...

Událost vyhubivší dinosaury, přichází průměrně jednou za 500 milionů let

Nové poznatky o kosmickém zabijákovi dinosaurů ukazují, že to byl temný kosmický tulák. Na zkoumání jeho původu se...

První oceánský kabel měl dráty tak dlouhé, že by nás spojily s Měsícem

V létě roku 1866 byl po několika neúspěšných pokusech položen na dno Atlantiku první dlouhodobě fungující telegrafní...

Odstartoval v pořádku, nyní však Rusové řeší problém nového modulu pro ISS

Start nového modulu Nauka (česky Věda) pro ruskou část Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) proběhl podle plánů, později...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Příběh nejslavnější vzducholodě. Před 90 lety byla na arktické expedici

Vzducholoď LZ 127 Graf Zeppelin má na kontě několik položek ve fiktivní tabulce nejvýznamnějších úspěchů v historii...

KOMENTÁŘ: Cesta do elektromobilního pekla. Auta přinášejí víc problémů než výhod

Premium Nová doba elektromobilní nás vrátí o půlstoletí zpátky: auto bude luxus, mobilita taky a draze to zaplatíme všichni. I...

Mlčeti zlato. Profesionální vyjednavač vysvětluje, jak jednat s dětmi či šéfem

Premium Každý člověk vyjednává v průměru pětkrát za den. Doma s partnerem, s dětmi, v práci se šéfem, s podřízenými. Radim...

Český vlk z Wall Street jde k soudu. Hlavní roli v kauze Via Chem má miliardář Sisák

Premium Schyluje se k dlouho očekávané soudní bitvě, v níž je hlavní postavou známý český finančník a miliardář Petr Sisák...

  • Další z rubriky

TikTok se bude v Británii a EU zpovídat ze shromažďování dat o dětech

Čínská sociální síť TikTok po problémech ve Spojených státech a dalších zemích musí čelit žalobě i v Evropské unii a...

OBRAZEM: Virtuálně navštivte opravdu tajemná i působivá místa za Zemi

Některá z nejznámějších, nejoblíbenějších či nezajímavějších míst na Zemi jsou od vás vzdálena na jeden klik. Navštivte...

Nevydržely ani rok. Twitter pro nezájem uživatelů ruší „Fleets“

Příspěvky, které samy zmizí 24 hodin po zveřejnění se na Twitteru neujaly a proto ve službě končí. Na jiných funkcích...

Březnový projekt WikiGap chce, aby se na Wikipedii objevilo víc žen

Wikipedie je pátou nejnavštěvovanější stránkou na světě a prvním místem, kam se většina z nás obrátí, když něco neví....

Dabéři Naked Attraction: Byli jsme v šoku, že něco takového může vůbec existovat

Nahota je televizní evergreen a stále dokáže diváky přikovat u obrazovek. Počátkem devadesátých let to bylo Tutti...

Britney Spears se ukázala nahoře bez. Prý na protest proti otci

Britney Spears (39), která s otcem bojuje u soudu kvůli opatrovnictví a správě jejího majetku, zveřejnila na sociálních...

Ostych a stud před kolegy jsou ztracená energie, míní Vica Kerekes

Slovenská herečka maďarského původu Vica Kerekes (40) přijala nabídku režiséra Tomáše Svobody a zahraje si v jeho...

Neteř princezny Diany se vdala. Vzala si o 32 let staršího miliardáře

Lady Kitty Spencerová (30) se vdala. Neteř princezny Diany si vzala jihoafrického módního magnáta Michaela Lewise (62)....

Zemřel herec Vladimír Marek, roky bojoval s rakovinou

V nedožitých 70 letech zemřel ve čtvrtek divadelní, muzikálový i televizní herec Vladimír Marek. Podle Blesk.cz se od...