Микросхемы, изготовленные из ДНК — кандидаты на замену обычным кремниевым микросхемам.

В последнее время все чаще и чаще звучат слова о том, что традиционная кремниевая электроника вплотную подобралась к пределам, ограничивающим ее дальнейшее развитие. И, вполне естественно, что место кремния в будущих электронных приборах должно заменить, что-то, что позволит дальнейшее наращивание темпов развития электроники и скоростей обработки информации. Поисками этого чего-то уже достаточно долгое время занимаются ученые из различных научных и технических организаций. Одним из возможных кандидатов на роль замены кремниевой электроники стала технология изготовления логических схем из ДНК, разработанная в стенах университета Дюка (Duke University).

Согласно заявлению профессора университета Криса Двайера (Крису Dwyer), любой их студент, с помощью новой технологии за один день сможет изготовить больше логических схем, чем вся электронная промышленность за один месяц. Действительно, структура ДНК, обладая свойствами предпрограммирования и самосборки, идеально подходит для процесса изготовления логических схем. Проведенные исследования показали, что создавая специализированные участки ДНК и смешивая их с другими молекулами, можно получить множество идентичных, подобных решетке, структур, представляющие собой логические схемы в которых для передачи и обработки информации используется не электричество, а свет.

Полученные в ходе технологического процесса светочувствительные молекулы назвали хромофорными структурами. Хромофоры поглощают падающий на них свет, генерируя электрический ток, движущийся только в пределах одной структуры. Таким образом, энергия передается к другому хромофору, который испускает свет различной длины волны. Разница в длине волны легко определяется традиционными методами и является различием между логической единицей и нулем, являющимися основными кирпичиками двоичной арифметики.

Такие логические элементы, использующие свет, могут обеспечить более высокие скорости передачи и обработки информации, нежели электрические. Кроме этого, изготовление таких логических структур дешево и просто, что позволяет производить их в неограниченных количествах, снижая тем самым удельную стоимость единицы вычислительной мощности. Однажды запрограммировав последовательность и использовав технологию ДНК, можно создать огромное количество логических схем любой сложности, от одного единственного логического элемента до сложнейших микропроцессоров.