Невидљиви мозак од неколико молекула

Људски мозак је најсавршенији и најмоћнији рачунар, у то нико, ваљда, не сумња. Није нимало необично што су га научници из Јапана опонашали у молекуларним размерама, говорећи да увелико подсећа на природни узор смештен у човекој лобањи.

За сада голим оком невидљива машиница, састављена од 17 молекула дурокинона, истовремено обавља 16 пута више израчунавања (логичка стања) од уобичајеног компјутерског транзистора. Творци најављују да ће изводити, чак, хиљаду пута више! Можете замислити колика је то моћ, али очекују нас још нека изненађења.

Таква скаламеријица једног дана играће улогу надзорника у микроскопском лекару који завирује у најсићушније кутке организма или у свакојаким склоповима израђеним у малецним фабрикама у људском телу намењеним различитим задацима.

Молекул дурокинон је својеврсни шестоугаоник с четири спојена чуња као четири точкића на мајушном аутомобилу, пречника мањег од једног нанометра (милионити део милиметра) или стотинама пута ужи од таласне дужине видљиве светлости.

Милијарде исхода

Вишенаменска машиница је натерана да саму себе уобличи у прстен од 17 молекула органског једињења дурокинона на златној подлози – један у средишту који је својеврсни надзорник, а осталих 16 унаоколо поређаних. Струја пропуштена кроз танушну иглицу на самом врху скенирајућег тунелског микроскопа (STM) примора га да се окреће (постави) у четири положаја (као четири стране света на компасу) или, електронским речником казано, да буде у четири различна логичка стања. Данашњи транзистори у рачунарима показују само два – „нулу” (0) и „јединицу” (1).

Истоветним побуђивањем (импулс) преко средишњег молекула подстиче се преосталих 16 да промене (мењају) своје стање, као када бисте неухватљивим замахом порушили свих 16 домина у једном низу. Досадашње проучавање потврдило је да се једна наредба (инструкција) издата молекулу у средини претвори у четири милијарде могућих исхода!

Надзорни молекул служи као свемирска станица уз коју пристају пристижуће летелице.

Устројство увелико личи на омању нервну мрежу у мозгу, објашњава руководилац несвакидашњег подухвата Анирбан Бандиопадјаја, запослен у Међународном центру за младе научнике у Цукуби (Јапан), чије истраживање показује да се – према истом обрасцу – може повезати 16, затим 256, потом 4.096 молекула и тако редом, што је будућа нанофабрика која – од истих таквих делића – сама саставља склопове по потреби.

Изванредни процесори

Убудуће се неће изводити хируршки захвати да се, на пример, из мозга одстрани тумор, убризгаће се једноставно крв с мајушним скаламеријама која ће доспети до жаришта и излечити оболеле ћелије. Наочипови с молекулским склоповима сами ће проналазити болесно место у телу и сместа отпочети да стварају молекуле који замењује садашњи поступак хемотерапије, најчешће праћен успутним уништавањем околног здравог ткива. Чим окончају лечење, сами ће се разложити и избацити из организма.

Тако су, барем, научници замислили у својим главама.

Једна од највећих, ако хоћете појмовних, препрека скрива се у осмишљавању улаза и излаза за сићушне молекулске справе. Како унети наредбу и извући одоговор? За сада се истраживачи ослањају на скенирајуће тунелске микроскопе, али то су прилично велики уређаји који ће, можда, ваљано послужити за читање резултата нанокомпјутера или сакупљање хемикалија насталих у нанофабрикама.

Анирбан Бандиопадјаја сматра да се морају осмислити погодни начини – вероватно малецни оптички читачи за нанокомпјутере или хемијски окидачи за медцинске наночипове. Срећна је околност што се у овај технолошки изазов упустило неколико компанија, међу којима се издваја „Наноинк”. У међувремену он је започео да смишља како да постојеће дводимензионално устројство преобрази у тродимензионално, обећавајући да ће, отприлике, за годину дана приказати 1.024 повезане машинице или 1.024 логичка стања одједном, а то је број који се исписује јединицом на почетку иза које је нанизано више од хиљаду нула. Технолошки поступак ће, како се очекује, уродити изванредним процесорима смештеним у лоптицу чији пречник не превазилази пет сантиметара.

А она ће се бројем састојака и збиром веза изједначити с људским мозгом!