Ключ к этому технологическому прорыву — заставить ДНК, биологический материал, работать с электроникой

ДНК, генетический код каждого живого организма, является самым эффективным механизмом хранения данных в природе, способным хранить около 215 миллионов гигабайт данных на грамм. Применение этой емкости в электронике могло бы значительно повысить эффективность центров обработки данных, ускорить обработку данных и обеспечить возможность обработки гораздо более

сложных данных. Ключ к этому технологическому прорыву — заставить ДНК, биологический материал, работать с электроникой. Команда исследователей из Университета штата Пенсильвания нашла способ преодолеть существенный разрыв в совместимости. Сочетание ДНК и

перовскитной технологии Работа, опубликованная в журнале Advanced Functional Materials и запатентованная, основывалась, по словам исследователей, на двух материалах: синтетической ДНК, или коммерчески доступных, химически модифицированных молекулах, составляющих короткие генетические последовательности, разработанные в соответствии с потребностями электронных устройств; и полупроводниковом материале, называемом кристаллическим

перовскитом, широко используемом в солнечных батареях, лазерах и устройствах хранения данных. «Биология и электроника — это разные области, — говорит Кавья С. Керемане, соавтор статьи и научный сотрудник в области материаловедения и инженерии в Университете штата Пенсильвания. — Для

объединения этих двух областей потребовалась разработка совершенно новой материальной платформы, которая позволяет им бесперебойно взаимодействовать. Объединив возможности хранения информации ДНК с исключительными электронными свойствами перовскитных полупроводников, мы создали биогибридную систему, которая коренным образом меняет подход к проектированию маломощных запоминающих устройств». Как ведут себя мемристоры на основе ДНК Исследователи

разработали резистор с памятью, или «мемристор», для работы которого требуется мало энергии. Обычные резисторы поддерживают фиксированное сопротивление потоку тока в электронных устройствах, от мобильных телефонов до космических челноков, но теряют всю информацию после отключения питания. Мемристоры, напротив, могут пропускать ток даже после выключения

источника питания и запоминать направление предыдущего потока тока. Способность хранить и обрабатывать данные в одном и том же месте имитирует работу нейронов в головном мозге, потенциально позволяя осуществлять одновременную и более комплексную обработку данных. Однако, как отмечают исследователи, это работает только при достаточном объеме памяти и энергии — оба параметра были бы слишком велики для экономически эффективного

коммерческого использования без способности ДНК плотно упаковывать и хранить данные с минимальным энергопотреблением. Новый путь для маломощного ИИ «По мере роста спроса на искусственный интеллект (ИИ) нам необходима новая стратегия для создания маломощных устройств с большим объемом памяти», — сказал Бед Пудел, соавтор статьи и профессор материаловедения и инженерии в Университете штата Пенсильвания. Пудел объяснил, что искусственный интеллект и будущие технологии

будут все больше полагаться на нейроморфные вычисления , которые, подобно человеческому мозгу, могут одновременно учитывать множество входных данных и принимать решения на основе прошлого опыта и будущих приоритетов. «Обычно для хранения большего объема информации требуется больше энергии. Однако наше

устройство потребляет в 100 раз меньше энергии, а емкость хранилища выше, чем у традиционных устройств хранения данных, таких как флеш-накопители». Создание устройства на основе ДНК, легированной серебром Для разработки устройства исследователи нанесли наночастицы серебра на слой специально подобранных последовательностей ДНК — разработанных с учетом определенного состава

и длины — интегрированных вместе с тонкими пленками перовскита. Этот процесс, известный как «легирование», заключается в нанесении небольших наночастиц на другой материал, что позволяет исследователям точно регулировать определенные свойства материала. В данном случае это позволило ДНК проводить электричество, а также более упорядоченно ориентировать ее звенья. В отличие от природной ДНК — длинных, запутанных нитей, которые ведут себя как мокрые спагетти при

прикосновении, — короткие, жесткие фрагменты синтетической ДНК обеспечивают истинную архитектурную точность на наномасштабе. По словам соавтора Нилы Х. Йеннавар, профессора-исследователя и директора Центра биомолекулярных взаимодействий Института наук о жизни им. Хака при Университете штата Пенсильвания, молекулярно сконструированная ДНК достигает уровня структурного порядка, регулируемой электропроводности и функционального

контроля, недостижимого для нативной ДНК в тонких пленках. «Мы можем с помощью вычислительных методов точно определить, какие последовательности нам нужны и какой длины они должны быть, а затем рационально спроектировать их с помощью синтетической ДНК»,

— сказал Йеннавар. «Эти структуры можно систематически легировать серебром и другими ионами и модифицировать таким образом, чтобы они беспрепятственно взаимодействовали с перовскитами, превращая ДНК из биологической макромолекулы в программируемую многофункциональную платформу

наноматериалов». Производительность, стабильность и перспективы на будущее Вместе ДНК, легированная наночастицами серебра и перовскитом, образовала биогибридные каналы для направления тока. Когда команда подавала напряжение менее 0,1 вольта (для сравнения, стандартные розетки в США имеют напряжение 120 вольт), электроны надежно перемещались по устройству. При переключении тока устройство реагировало соответствующим образом. Устройство, стабилизированное точным составом ДНК и

структурами, связанными с перовскитом, могло стабильно работать при температуре до 250°F и при комнатной температуре более шести недель, значительно превосходя стандарты производительности современных устройств хранения данных на основе перовскита, заявили исследователи. Они объяснили, что их устройство может выполнять ту же функцию памяти, что и аналогичные существующие технологии, но потребляет всего одну десятую часть энергии, что делает его гораздо более подходящим для

энергоэффективной электроники следующего поколения. «Использование только ДНК или только перовскита не дало столь же надежного результата, как их комбинация», — сказал Керемане. «Именно эта комбинация позволяет достичь очень высокой плотности хранения

данных в памяти, требующей очень мало энергии». Далее исследователи планируют усовершенствовать свой подход и изучить другие электронные приложения, вдохновленные природой. «Природа предлагает решение — нам просто нужно найти его и применить», — сказал Пудел. «Эта работа по интеграции ДНК в электронику для создания удивительных вещей дает представление о том, что возможно».

Ключ к этому технологическому прорыву — заставить ДНК, биологический материал, работать с электроникой

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики:

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

04:17, 15 Май Берем измором. Российская армия приблизилась к прорыву на Сумы На Сумском направлении армия России добилась новых успехов тактического значения. Действуя тактикой малых групп, нашим подразделениям удалось продвин...

00:17, 13 Мар "Ничего не будет работать". В Госдуме заявили, что Telegram не будет работать даже с VPN Зампред комитета Госдумы по информполитике Андрей Свинцов сделал громкое заявление о будущем мессенджера Telegram в России. По его словам, даже испол...

Новая машина не значит без дефектов: как заставить продавца отвечать 03:17, 26 Апр Новая машина — не значит без дефектов: как заставить продавца отвечать Покупка машины вовсе не гарантирует, что попадется небракованый экземпляр. Председатель Московского общества защиты потребителей Антон Недзвецкий раз...

10:17, 30 Апр План ЕС заставить Google делиться поисковыми данными раскритиковали Евросоюз предложил новый закон в рамках «Закона о цифровых рынках» (DMA), который обяжет Google передавать другим компаниям огромные объёмы поисковых...

04:17, 20 Мар Зачем мухи трут лапки: этому есть стразу три причины Мухи постоянно протирают свои лапки сразу по трем причинам Вы когда-нибудь залипали на муху, которая сидит на подоконнике и занимается своими делами?...

07:09, 27 Янв Переподготовка врачей: ваш ключ к востребованной медицинской специальности Современное здравоохранение переживает период активных изменений. Рост заболеваемости онкологическими и сердечно-сосудистыми патологиями, развитие но...

14:17, 18 Апр Продал авто - как за 10 минут заставить нового владельца машины поставить её на учёт в ГАИ: простой и действенный способ Прогород Новый собственник игнорирует переоформление, а штрафы и налоги идут прежнему владельцу — процедура на Госуслугах решает проблему за минуты. ...

21:17, 16 Май Всё лето будете пить свой квас: освежающий, газированный и натуральный - по этому рецепту получается как бочковой Магазинный напиток часто содержит консерванты, искусственные добавки и мало живых бактерий. Домашний квас на ржаном хлебе и изюме — это натуральное б...

01:17, 30 Янв Внутреннее освещение коммерческих объектов: ключ к продуктивности и комфорту Эффективное внутреннее освещение коммерческих объектов играет критически важную роль в создании комфортной рабочей среды, повышении производительност...

10:17, 17 Мар В России определили перспективный материал для водородной авиации Сотрудники НИЯУ МИФИ предложили перспективный материал для водородной авиации. Водородная энергетика привлекает внимание благодаря экологичности и до...

22:17, 17 Май Микробы слепили строительный материал из марсианского грунта Исследователи показали вещь, которая для марсианских миссий важнее очередного красивого рендера базы: микробное сообщество смогло превратить имитатор...

19:17, 07 Май Трезвость как ключ к стройности: мужчина нашел необычный способ похудеть Блогер из США Фрэнки Бернстайн смог снизить массу тела на 18 килограммов после того, как полностью исключил употребление алкогольных напитков. Об это...

00:17, 09 Фев Борьба за нижние полки в поезде продолжается: мамочки придумали хитрый способ заставить пассажира уступить полку снизу Прогород Эта вечная борьба за нижние полки в поезде разгорается с новой силой каждое лето. Билеты на южные направления исчезают моментально, и вагоны...

23:17, 17 Май Самый скользкий материал в мире подсмотрели у растения-убийцы Ученые скопировали ловушку хищного растения и создали самый скользкий материал в мире Самый скользкий материал в мире это не лед и даже не использова...

10:17, 02 Май Тайна «чистого» леса: почему раньше клещи встречались редко, а теперь их стало в 30 раз больше - этому есть простое объяснение Сделано в GPT Вы помните, как в детстве мы носились по лесу в одних шортах и даже не думали о клещах? Это не ложная память. Паразитов действительно п...

14:17, 09 Фев Цифровой комфорт шагает по стране: «Ростелеком Ключ» появился еще в 100 городах России Цифровой сервис «Ростелеком Ключ» в 2025 году расширил географию своего присутствия еще на 100 городов. Теперь комплекс цифровых решений для контроля...

00:17, 19 Фев Ключ к своему дому. Ставка ЦБ снижается – станет ли покупка жилья доступнее? Центробанк снизил ключевую ставку ещё на полпроцента, до 15,5%. Снижение следом ставки по ипотечному кредиту в той же пропорции позволит сократить пл...

23:17, 05 Май Стоимость имплантации зуба под ключ: что входит в услугу, куда стоит обратиться Отсутствие даже одного зуба способно привести к таким неприятным последствиям, как нарушение эстетики и дикции, дискомфорт во время еды, развитие заб...

00:17, 09 Мар Ключ к вашим деньгам. Какие фото в вашем телефоне ищут мошенники Телефон давно стал «цифровым карманом», где все под рукой — от банковских приложений до сканов документов. Паспорт, СНИЛС, права, карта с двух сторон...

22:17, 25 Мар Красноярские учёные создали биоразлагаемый материал из кильки и конопляных волокон Исследователи Красноярского научного центра СО РАН разработали экологичные композитные материалы на основе биополимера полигидроксиалканоата (ПГА) и ...

14:17, 28 Мар Cоздан «умный» материал, который лечит кости и борется с раком В НИЯУ МИФИ представили разработку, которая может совершить революцию в восстановительной хирургии. Студентка третьего курса Маргарита Керученко синт...

16:17, 08 Фев В Нидерландах создали «невозможный» материал — самовосстанавливающий пластик на «молекулярных магнитах» Исследователи Вагенингенского университета (Нидерланды) под руководством профессора Яспера ван дер Гухта разработали принципиально новый тип материал...

08:17, 27 Май В NASA открыли уникальный материал для работы с расплавленной лунной пылью Новый жаропрочный состав на основе оксида скандия может стать основой для добычи ресурсов на Луне и создания сверхлёгких покрытий для авиации и космо...

18:17, 21 Апр "Я не могу доверять этому человеку, поганое отношение". Старший сын Евгения Плющенко впервые рассказал об обидах на отца, отношении к его детям и Яне Рудковской Сын Евгения Плющенко от первой жены Марии Ермак впервые рассказал об отношениях с отцом. 19-летний Егор Ермак в интервью на канале "Как есть" заявил,...

14:17, 18 Апр Электромобили больше гореть не будут? В Китае создали теплоизоляционный материал для литиевых аккумуляторов, который выдерживает нагрев до 1300 градусов Цельсия Применение нового материала не ограничивается только электромобилямиУченые Нанкинского технологического университета разработали новый теплоизоляцион...

14:17, 26 Мар Будет ли работать умный дом без интернета? Перебои с интернетом в 2026 году уже никого не удивляют. Может, пока не время строить умные дома и развивать в них цифровую инфраструктуру? На самом ...

00:17, 10 Апр Ну и ну! В Тверском театре будет работать тифлокомментатор В Твери ТЮЗ станет доступен для зрителей с нарушением зрения. Теперь в театре будет работать тифлокомментатор. Тифлокомментирование проводится в прям...

14:17, 12 Фев Немцы раскритиковали Мерца за призывы работать больше Жители Германии обрушились с критикой в адрес канцлера Фридриха Мерца после его настоятельных призывов работать больше. Об этом пишет издание Politic...

07:17, 02 Мар На заводах Samsung начнут работать человекоподобные роботы с ИИ Компания Samsung объявила о намерении к 2030 году трансформировать все свои глобальные производственные площадки в «заводы, управляемые ИИ».Речь идёт...

00:17, 16 Май «Не могут работать». В стране ЕС начали массово увольнять украинцев Врачей с Украины начали массово увольнять в Польше из-за незнания языка. Об этом пишет газета Rzeczpospolita, которая поговорила с главой Высшего мед...

21:17, 06 Май Роботы SAIL: как машины научились работать в три раза быстрее человека Пока одни разработчики учат роботов имитировать эмоции, другие совершают прорыв в сугубо утилитарной сфере — скорости выполнения бытовых и производст...

21:17, 22 Фев Основатель Blackwater Принс начал работать на украинский дроновый стартап Основатель американской частной военной компании Blackwater Эрик Принс присоединился к украинскому стартапу Swarmer, который разрабатывает программно...

05:17, 26 Фев Самозанятым запретят работать с компаниями. Эксперимент хотят свернуть досрочно Глава комитета Госдумы по труду Ярослав Нилов предложил ограничить режим самозанятости — разрешить им оказывать услуги только физлицам, а работу с ко...

19:17, 13 Май Банкротство по-новому: как будет работать механизм предоставления замещающего жилья Министерство юстиции РФ выставило на стол "горькое лекарство" для закредитованных граждан. Новые поправки в закон "О несостоятельности (банкротстве)"...

06:17, 18 Фев ЦБ внедрил механизм возврата денег жертвам мошенников. Как это будет работать Банк России разослал банкам рекомендации с алгоритмом действий, который позволит гражданам отказаться от получения денег, поступивших на их счета в р...

23:17, 20 Мар Бывшая помощница Кайли Дженнер рассказала, почему не смогла работать с ней Бывшая ассистентка Кайли Дженнер в подкасте Better Half рассказала, почему решила уволиться из команды предпринимательницы.Виктория Вильярроэль работ...

23:17, 28 Янв «Давно пора». Россиянам посоветовали работать шесть дней в неделю Заместитель президента Российской академии образования Геннадий Онищенко выступил с неожиданной инициативой. Он считает, что россиянам нужно работать...

23:17, 28 Янв Самые востребованные вакансии. Куда рвались работать россияне в 2025 году Сфера офисных служб и бизнес-услуг оказалась самой популярной среди россиян в 2025 году, при этом аномально высоких зарплат там не наблюдается. Расск...

00:17, 18 Мар Telegram перестал работать у тысяч россиян. Когда его могут заблокировать полностью Жители России массово столкнулись со сбоями в работе мессенджера Telegram. За сутки зарегистрировали 8,7 тысячи жалоб на проблемы с отправкой сообщен...

10:17, 16 Мар AOC представила игровой монитор AGON 7 Pro AGP277KX. Он умеет работать в двух режимах: 5K и 180 Гц или 2K и 350 Гц Компания AOC анонсировала новый игровой монитор AOC AGON 7 Pro AGP277KX, рассчитанный на киберспортсменов и владельцев мощных игровых систем. Модель ...

10:17, 03 Мар Ростовчанка, приехавшая в Пензу работать, вернулась домой с чужими деньгами и украшениями Pro ГородК полицейским за помощью обратилась 52-летняя местная жительница, которая сообщила о пропаже крупной суммы денег и золотых украшений из ее д...

21:17, 21 Май Врио губернатора Брянской области призвал работать честно, открыто и для людей Врио губернатора Брянской области Егор Ковальчук призвал представителей госструктур региона работать честно, открыто и для людей. 14 мая заместитель ...

11:17, 14 Апр Гильермо Абаскаль: «А у Мостового есть тренерская лицензия? Он мог бы работать в РПЛ. Его не приглашают? В «Сельте» был великолепен!» Бывший главный тренер « Спартака » Гильермо Абаскаль считает, что Александр Мостовой мог бы тренировать в РПЛ . – Каждый тренер «Спартака» работает п...

03:17, 21 Мар Небольшой периферийный компьютер может помочь беспилотным автомобилям работать в сельской местности По мере того, как беспилотные автомобили начинают эксплуатироваться в городах, остается вопрос о том, как заставить их работать в сельской местности ...

18:17, 18 Мар Депутата Андрея Свинцова исключили из ЛДПР из-за его слов о том, что "телеграм не будет работать даже с ВПН" Заместитель председателя комитета Госдумы по информполитике Андрей Свинцов лишился членства во фракции ЛДПР. Решение, по данным РБК, связано с его гр...

10:17, 28 Май Льготы на проезд задним числом: что делать, если ваша пенсионная карта перестала работать Транспортная карта, ставшая бесполезным пластиком прямо у турникета, — новая реальность для тысяч работающих пенсионеров. Без уведомлений, телефонных...

11:17, 26 Мар Золото должно работать дома: вывоз слитков за границу попал под жесткий контроль России Золото всегда было последним аргументом в споре систем. Когда цифровой мир трясет, а старые правила финансового общежития летят в труху, металл стано...

07:17, 07 Фев Королевский персонал отказался работать на экс-принца Эндрю из-за его дружбы с миллиардером-педофилом Джеффри Эпштейном Сотрудники королевского поместья Сандрингем, куда на днях переехал младший брат короля Карла III, экс-принц Эндрю Маунтбеттен-Виндзор, отказываются н...

08:17, 18 Апр Станет в разы дешевле: РЖД ввело дополнительные скидки для детей от 10 лет - до какого возраста будет работать скидка Прогород РЖД запустило круглогодичную акцию «Путешествуй с детьми» со скидкой 15% на билеты в купе для детей от 10 до 17 лет — предложение действител...

12:17, 08 Мар UGREEN показала мощную док-станцию Thunderbolt 5 с 17 портами. Новинка умеет заряжать ноутбук на 140 Вт и работать как внешний SSD Популярный производитель аксессуаров UGREEN представил две новые док-станции линейки Maxidok — модели 17-в-1 и 10-в-1 на базе интерфейса Thunderbolt ...

05:17, 22 Фев В Telegram появится запрет на пересылку сообщений из личных чатов. Как будет работать и когда выйдет новая функция Telegram продолжает осторожно усиливать приватность личных переписок. В бета-версии мессенджера обнаружена новая функция, которая позволит ограничить...

01:17, 01 Май "Не хочу, чтобы мой зритель вспоминал, как он бьёт жён". Сарик Андреасян объяснил, почему отказывается работать с Маратом Башаровым Режиссёра Сарика Андреасяна раскритиковали после его слов о том, что он отказывается работать с актёром Маратом Башаровым, потому что тот бьёт своих ...

06:17, 28 Мар В Европе прошел проверку принципиально новый двигатель для спутников, которому не требуется топливо — он будет работать на частицах атмосферы Европейские разработчики из TransMIT GmbH и IQM сделали важный шаг в создании спутниковых двигателей нового типа — air-breathing electric propulsion ...

07:17, 23 Мар Единственный компактный флагман, экран которого может работать при яркости в 1 нит. Дисплей OnePlus 15T создан на уникальной производственной линии Компактный смартфон OnePlus 15T будет оснащен 6,32-дюймовым плоским экраном флагманского уровня с частотой обновления 165 Гц. Президент OnePlus в Кит...

15:17, 10 Мар "Думал, смогу её перевоспитать". Павел Прилучный заявил, что был недоволен желанием экс-супруги Агаты Муцениеце работать, а не сидеть дома с детьми Павел Прилучный в новом интервью впервые рассказал о браке и разводе с Агатой Муцениеце. 38-летний артист заявил, что одной из причин их расставания ...

15:17, 23 Мар Дмитрий Свищев: «Развитие лыжных видов в России невозможно представить без Вяльбе. Мы будем работать в плотной связке, в одной команде» Депутат Госдумы Дмитрий Свищев прокомментировал свое избрание на пост главы Ассоциации лыжных видов спорта России. «Впереди у нас большой и непростой...

22:17, 26 Фев Тикнизян о том, что Галактионову «сложно работать с футболистами с характером»: «Тогда не надо идти в тренеры. Если мы хотим видеть девочек в команде...» Бывший защитник «Локомотива» Наир Тикнизян рассказал, что его не устраивало в характере Михаила Галактионова . – У меня была теория, которая даже озв...

07:17, 13 Апр Киву о 4:3 с «Комо»: «Интер» сыграл зрело. Стандарты – это отличная возможность забить, было бы ошибкой не работать над ними, учитывая, что у нас отличные исполнители» Главный тренер «Интера» Кристиан Киву высказался о волевой победе над «Комо» (4:3) в матче Серии А. «Это было непросто, и мы этого ожидали – мы играл...

01:17, 07 Мар Сокращенного дня перед 8 марта не будет. Почему 6 марта придется работать полный день Россиян ждет разочарование: 6 марта 2026 года будет обычным рабочим днем без традиционного сокращения на час. Глава комитета Госдумы по труду Ярослав...

23:17, 30 Янв Вячеслав Козлов после 2:3 от «Северстали»: «Перестало работать большинство, лидеров не видно, каждый матч кто-то ошибается. Пока у «Динамо» не получается играть все 60 минут» Главный тренер «Динамо» Вячеслав Козлов высказался об игре команды в матче против «Северстали» (2:3). «Динамо» проиграло 10 из 13 последних матчей. К...

17:17, 29 Апр Радимов о Талалаеве: «В «Балтике» нет человека, который сказал бы: «Андрей, баста, остановись». Он стал работать на свое имя, больше пиара, вывел себя на первый план» Бывший полузащитник «Зенита» Владислав Радимов высказался о результатах «Балтики» и работе главного тренера Андрея Талалаева . У калининградцев нет п...

15:17, 09 Май Роман Ротенберг: «У меня есть желание работать и внедрять методики. Я со всеми на связи, ребята звонят, советуются. Сейчас много возможности смотреть видео, много разных матчей» Первый вице-президент ФХР, член совета директоров «Динамо» и бывший главный тренер СКА Роман Ротенберг назвал приоритетом деятельность в сборной Росс...