Nanotecnologia

Nanocérebro: cientistas criam processador químico capaz de controlar nanorrobôs

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/03/2008

Nanocérebro: cientistas criam processador químico capaz de controlar nanorrobôs
[Imagem: PNAS]

Cientistas do Instituto Nacional de Ciência dos Materiais de Tsukuba, no Japão, criaram um nanoprocessador químico formado unicamente por moléculas e capaz de funcionar a partir de suas interações químicas.

Nanocérebro ou nano-CPU

Para demonstrar o funcionamento do que eles estão chamando de "nanocérebro", os pesquisadores simularam a conexão do seu processador químico a diversas nanomáquinas criadas e já apresentadas por outros pesquisadores. Em todas as simulações o nanocérebro foi capaz de controlar todas as nanomáquinas utilizadas.

O nanocérebro, que poderia ser mais corretamente batizado de nano-CPU, é formado por 17 moléculas de duroquinona (2,3,5,6-tetrametil-1-4- benzoquinona) dispostas em um anel - uma delas no centro e as outras dezesseis ao seu redor.

Molécula lógica

Cada uma dessas moléculas pode assumir quatro "valores" diferentes ao rotacionar seus grupos alquila. Como essa rotação pode ser induzida externamente, os pesquisadores chamam a duroquinona de "molécula lógica", um dispositivo lógico molecular.

A alteração no valor da molécula lógica é feita com a ajuda da ponta de um microscópio de tunelamento. Seu comportamento permite que ela funcione da mesma forma que as memórias RAM dos computadores ou as memórias Flash que equipam os equipamentos portáteis.

4 bilhões de possibilidade

O que os cientistas descobriram é que, ao alterar o valor da molécula central, todas as outras 16 "tomam a decisão" de mudar também. Isso faz com que a nano-CPU assuma qualquer valor entre mais de 4 bilhões de possibilidades (416).

"Esta comunicação paralela representa um avanço conceitual significativo com relação aos mais velozes processadores atuais, que executam apenas uma instrução por vez," dizem os autores Anirban Bandyopadhyay e Somobrata Acharya, no artigo que acaba de ser publicado no jornal PNAS.

CPU biológica

O interesse em uma nano-CPU, principalmente pelo fato de ser uma CPU biológica, vai muito além da busca por novas formas de processamento de dados que possam superar os computadores atuais.

Ao construir um processador químico, torna-se mais fácil integrá-lo aos chamados nanorrobôs. Embora o conceito de nanorrobôs remeta a possibilidades ainda apenas no reino da ficção científica, as "drogas inteligentes" são um bom exemplo de uma possibilidade de aplicação da nano-CPU.

Drogas mais inteligentes

Embora sejam chamados de inteligentes, esses novos medicamentos não têm capacidade de processamento e menos ainda movimentação própria ou autônoma - eles dependem da corrente sangüínea para chegar aos pontos do organismo onde devem atuar. Se ganharem uma CPU, sua atuação poderá ser mais flexível, podendo atuar de forma autônoma ao se encontrar com outras moléculas específicas.

Nano-CPU

A nano-CPU é capaz de processar 16 bits simultaneamente e com a vantagem de que cada uma das dezesseis moléculas representam um bit com quatro posições possíveis, e não apenas o 0 e o 1 dos computadores atuais.

Os cientistas afirmaram já ter feitos experimentos e verificado a viabilidade de funcionamento de sua nano-CPU com 256 e com 1024 bits. 41024 é certamente um número impronunciável.

As aplicações práticas no campo da informática, contudo, ainda demandarão muito trabalho adicional, já que atualmente as nano-CPUs somente podem ser acionadas pela ponta de um enorme, caro e lento microscópio de tunelamento.

Bibliografia:

A 16-bit parallel processing in a molecular assembly
Anirban Bandyopadhyay, Somobrata Acharya
Proceedings of the National Academy of Sciences
March 10, 2008
Vol.: 105 - no. 10 - 3668-3672
DOI: 10.1073/pnas.0703105105
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