Vědci vyvinuli nový typ digitální paměti implementací anorganických nanočástic platiny do tabákového mozaikového viru.

Za objevem stojí vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA). Tvrdí, že jejich výsledek by mohl najít uplatnění ve vývoji biokompatibilní elektroniky.

Výzkumníci v posledních letech využívají jedinečné selektivity biomateriálů k vývoji nových nanotechgnologií, kdy biologické molekuly kombinují s anorganickými materiály. Takovéto nanoprvky pak slouží k různým aplikacím, jakou je například biosnímání. Odborníci z UCLA postoupili ještě o kousek dál a vyvinuli hybridní biologický systém, v němž se může uchovávat digitální informace.

„Vyvinuli jsme elektronické zařízení, vyrobené z tabákového mozaikového viru ve spojení s nanočásticemi, který se projevuje jedinečnými paměťovými efekty,“ řekl pro PhysicsWeb Yang Yang, vedoucí výzkumné skupiny.

Tabákový mozaikový virus má tvar trubičky dlouhé 300 nanometrů (300 miliardtin metru). Je složen z proteinové vnější obálky a jádra RNA. Podle vědců jsou geometrické vlastnosti viru vhodné pro připojování nanočástic. V tomto případě bylo vědcům umožněno na jednu virovou partikulu umístit v průměru šestnáct platinových kationtů (kladně nabitých iontů).

Zařízení pracuje tak, že přenáší náboj z RNA do platinových nanočástic. Proteiny na povrchu viru se přitom chovají jako energetická bariéra stabilizující lapené náboje.

Tabákový mozaikový virus

„Povrch tohoto viru představuje vynikající podložku pro organizování nanočástic, které se mohou navázat na specifický karboxyl nebo hydroxyl na povrchu,“ říká Yang. „Jádro RNA ve viru představuje donor náboje pro nanočástice a proteinový obal se chová jako bariéra pro přenos náboje.“

Přístupový čas (časová prodleva mezi zavoláním k uložení dat a začátkem ukládání) se pohybuje v řádu mikrosekund. Tato hodnota je srovnatelná s dnešními flash pamětmi. Krom toho nejsou data v tomto paměťovém zařízení uložena dočasně, při vypnutí se neztratí.

Badatelé říkají, že je třeba zařízení ještě více zmenšit. To proto, aby vzrostla hustota paměti a aby mohli zapojit více obvodů. „Budeme se muset vypořádat ještě s problémy týkajícími se životnosti, energetické spotřeby a integrace ovladačů nutných k zápisu a čtení každého bitu.“

V budoucnosti tato zařízení mohou být integrována do biologických tkání a mohou pomáhat v léčbě onemocnění.