В своём опыте исследователи на практике показали, что особая система, собранная из 17 молекул DRQ (2,3,5,6-tetramethyl-1–4-benzoquinone), может работать как процессор, выполняющий за один такт 16 инструкций.

Одна такая молекула похожа по форме на кольцо с четырьмя спицами, которые могут по отдельности занимать несколько различных положений (что можно интерпретировать как двоичные нули и единицы). 16 молекул DRQ также составляют кольцо, с 17-й \"сестрой\" в центре, и вместе формируют молекулярную машину, способную кодировать в положении своих частей свыше 4 миллиардов комбинаций.

Важно, что переключением состояний всех 16 молекул во внешнем кольце заведует всего одна, та самая центральная молекула (между собой все 17 DRQ объединены водородными связями). Ну а состояние этой молекулы физики могут произвольно менять при помощи сканирующего туннельного микроскопа.

Авторы изобретения сравнивают принцип его действия с системой коммуникации клеток в мозге человека, а также с процессором. \"Мы \"инструктируем\" всего одну молекулу, — говорит Бандиопадхай, — и тем самым одновременно совершаем логическое переключение 16 молекул\".

Но зачем это нужно? Учёные и медики связывают большие надежды с исцелением больных при помощи гипотетических (пока) наноботов, способных доставлять лекарства к строго заданной цели или выполнять некие \"осмысленные\" действия в потоке крови (кстати, почитайте вот об этом интересном опыте). Но здесь один из ключевых вопросов — контроль над столь крошечными молекулярными машинами. Говоря проще — наноботам нужны \"наномозги\".

Молекулярная структура диаметром всего два нанометра, построенная Бандиопадхай и Ахария, — это первый в мире образец такого \"наномозга\". Пусть ещё не очень сложный, но он работает.

Исследователи поставили такой эксперимент: на внешней стороне своего \"мозга\" они закрепили восемь наномашин. Это были несколько разных молекулярных комплексов, в том числе, к примеру, самый маленький в мире лифт — молекулярная платформа, которая по команде могла подниматься и опускаться на высоту менее одного нанометра (диаметр платформы составлял 2,5 нанометра).

Под \"оком\" туннельного микроскопа все восемь наноботов выполняли инструкции, подаваемые учёными через единственную центральную молекулу DRQ, то есть — совершали какие-то заранее предопределённые движения.

Этот комплекс молекул Бандиопадхай и Ахария назвали \"химический швейцарский армейский нож\".

И хотя необходимость использования для подачи команд туннельного микроскопа сводит на нет всю феноменальную миниатюрность системы — этот опыт показывает путь, пройдя по которому до конца, учёным, вероятно, удастся-таки построить молекулярных роботов, способных на сложные запрограммированные действия внутри организма и более того — внутри отдельных клеток.

А ещё, как считают авторы работы, их \"химический мозг\" может стать основой для сверхпроизводительных процессоров, предназначенных уже не для молекулярных машин, а для компьютеров. Создатели \"молекулярного процессора\" построили его версию покрупнее, способную выполнять за одно переключение 256 операций, и разработали модификацию на 1024 операции.

О своих экспериментах Анирбан и Сомобрата отчитались в \"Слушаниях национальной академии наук\".

Источник: http://www.membrana.ru/lenta/?8056