Sciencemag.cz
Doporučujeme
Když k reprezentaci informace může sloužit elektrický náboj, magnetický moment (spin) nebo písmenko v DNA, proč by nemohly existovat i bity ovládané chemickou reakcí?
Právě takový koncept představili v Polské akademii věd. Konrad Gizynski a Jerzy Gorecki navrhují paměť na bázi tří kapiček, mezi nimiž probíhají definované reakce.
Pro přepis informace se používá chemická reakce, která může běžet oběma směry. Konkrétně si vědci zvolili populární reakci Bělousova-Žabotínského, která je periodická.
Podobné oscilační reakce byly velmi populární hned z několika důvodů: jakoby porušují druhý termodynamický zákon (ve skutečnosti ne, oscilace není nekonečná) a vytvářejí uspořádanost. Tudíž se uplatňují v úvahách o generování řádu z chaosu, tyto procesy souvisejí s buněčnými automaty nebo i s úvahami o vzniku života. Základním mechanismem těchto reakcí a zdrojem „uspořádaného chování“ bývá autokatalýza, mnoho líbivých ukázek plných změn barevných vzorů viz např. YouTube. Nicméně i vědě existují módy a oscilační reakce si svých pět minut slávy už zažily.
Klasická Bělousova-Žabotinského reakce využívá jako hlavní složky bromičnan draselný, kyselinu malonovou, síran manganatý a kyselinu sírovou; základní barevná oscilace se týká oxidačně-redukčních přeměn bromičnanových iontů na bromidové. Ve Varšavě navíc do redakční směsi kromě obvyklého kokatalyzátoru ferroinu přidali i další kokatalyzátor, ruthenium. Reakce se pak navíc stane fotosenzitivní a je-li směs ozářena modrým světlem, oscilace se ukončí. Tímto způsobem lze pak reakci dále řídit.
Zatím není jasné, zda se může jednat o něco jiného než kuriozitu, pro svou složitost je popsaný systém v praxi zřejmě zcela nepoužitelný. Ostatně do tří kapiček se takto podařilo uložit jediný bit a vůbec se zde neřeší třeba to, jak uloženou informaci beze změny číst. Vlastní uspořádání je ovšem velmi složité, kapičky se umisťují do lipidu, imobilizují na speciálních vláknech a informace (chemické reakce) se mezi nimi přenášejí kapilárou. Celé to tedy, zdá se, slouží spíše pro demonstraci, že tak sofistikovaný systém lze vůbec vytvořit.
Práce byla publikována v Physical Chemistry Chemical Physics (1 časopis tohoto jména).
Zdroj: Phys.org
