Создан первый в мире программируемый нанопроцессор

Инженеры и ученые из Гарвардского университета, и научная организация MITRE Corporation, разработали и продемонстрировали первый в мире программируемый нанопроцессор.

Революционный прототип компьютерной системы, статья о котором выйдет в журнале Nature, знаменует собой значительный шаг вперед в области электронных схем, которые теперь стало возможным собирать из компонентов в наномасштабе.

Кроме того, эти ультра-маленькие наносхемы можно программировать для выполнения целого ряда арифметических и логических функций.

"Эта работа является квантовым скачком вперед в области технологической конструкции и функциональности микросхем, построенных по методу восходящей разработки (от простых элементов к сложным), продемонстрировав, что восходящая парадигма, которая отличается от принципов разработки современных коммерческих микросхем, может стать основой для создания нанопроцессоров и других интегральных систем будущего", - сказал научный руководитель Чарльз Либер, проводивший совместную встречу Гарвардского департамента химии и химической биологии и Школы машиностроения и прикладных наук.

Данная работа основана на разработках в области дизайна и синтеза нанопроводниковых строительных блоков. Эти нанопроводниковые компоненты демонстрируют прекрасную воспроизводимость и повторяемость, необходимые для создания функциональных микросхем. Такой комплексности и размера трудно достичь при помощи традиционного нисходящего подхода.

Данная архитектура является масштабируемой, что позволит собирать намного более крупные и еще более функциональные нанопроцессоры.

"Последние 10-15 лет, исследователи, работавшие с нанопроводниками, углеродными нанотрубками и другими наноструктурами, испытывали затруднения в связи с тем, что индивидуальные наноструктуры варьировались по своим свойствам в довольно широком диапазоне, не позволяя создавать унифицированные системы", - заявил Либер, профессор химии. "Нам удалось продемонстрировать, что эти проблемы можно преодолеть. Мы стремимся научиться применять восходящую парадигму живых систем к созданию будущей электроники".

Дополнительным преимуществом новой технологии является очень маленькое потребление энергии, даже для такого малого размера, благодаря тому, что компоненты нанопроводника состоят из энергонезависимых транзисторных переключателей.

А это означает, что, в отличие от традиционных микросхем, после того как транзисторы на нанопроводниках запрограммированы, они не требуют дополнительных расходов электричества на удержание памяти.

"Благодаря своему очень малому размеру и чрезвычайно низкому потреблению энергии, эти новые нанопроцессорные микросхемы станут строительными блоками для создания совершенно нового класса более компактной и легкой потребительской электроники и электронных датчиков".

"Эти новые нанопроцессоры являются важной вехой на пути к воплощению нанокомпьютеров в жизнь, о чем еще 50 лет назад говорил физик Ричард Фейнман", - сказал Джеймс Элленбоген, ученый из MITRE.

Розы с геном сельдерея - самозащита для цветов

Исследование Государственного Университета Северной Каролины намеревается расширять рамки "вазонной жизни" роз, внедрив в них ген сельдерея, чтобы помочь растениям в борьбе с грибком ботритис (botrytis) или лепестковым увяданием, одной из основных болезней роз после их созревания.

Некоторые фунгальные патогены, плохие парни, заражающие растения, производят сахарный спирт названный маннитол (mannitol), что создает помехи для способности растений блокировать болезнь подобно лепестковому увяданию, которое делает лепестки завядшими и мягкими – эффект аналогичный тому, что происходит с салатом который слишком долго пролежал на бутерброде.

В стремлении продлить жизнь роз, чтобы получить больший доход от подарков в День Святого Валентина, Государственные садоводческие ученые Северной Королины, доктор Джон Доул (John Dole) и доктор Джон Уильямсон (John Williamson), делают попытки внедрения гена сельдерея названного mannitol dehydrogenase в розы. Таким образом, они надеются помочь розам "сражаться" с маннитолом и дать возможность растению защищать себя от одной из своих величайших угроз.

"Этот ген обнаружен в природе во многих растениях, но пока неизвестно, присутствует ли он в розах" – сообщил Уильямсон. "Если да, то возможно он производит недостаточное количество энзима, чтобы помогать бороться растениям с лепестковым увяданием".

Генетически модифицированные розы в настоящее время, выращенные в лабораторных условиях в ходе Государственного исследования Северной Каролины, выглядят и пахнут подобно "нормальным" розам. Теперь розы будут протестированы на наличие улучшенных способностей, противостоять лепестковому увяданию.

Исследование – это всего лишь часть расширенного Государственного усилия Северной Каролины создавать лучшие розы, по словам Доула. Другие научно-исследовательские стремления включают изучение типов сахаров, подходящих наилучшим образом к смеси с водой, чтобы поддерживать жизнь растений, сорванных после созревания; изучение изменений качества воды по всей стране, чтобы видеть, как и какая вода обеспечит наилучшую среду для роз после того, как они будут срезаны; а также поиски методов предупреждения других различных серьезных заболеваний растений.

Окончательная цель исследователей – получить розы, которые смогут сохраняться в течение трех-четырех недель после того, как они созреют и будут сорваны. Многие розы, которые продают в цветочных магазинах приходят из Колумбии и Эквадора, так что чем дольше транспортировка, тем меньше продлится жизнь цветов в вазе после их приобретения.