Strona główna Aktualności
Przyroda

W IChF PAN powstał pierwszy chemiczny bit

04.05.2017 Przyroda

Prosty układ trzech kropel, między którymi krążą fronty chemiczne, może pełnić rolę chemicznego bitu, wykazali badacze z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski

Polscy naukowcy stworzyli „chit”, czyli pierwszy chemiczny bit – poinformował w czwartek Instytut Chemii Fizycznej PAN. Udowodnili tym samym, że do przechowywania informacji nadaje się nie tylko fizyka, lecz również chemia.

Komputer, smartfon, cyfrowy aparat fotograficzny – żadne z tych urządzeń nie mogłoby działać bez układów pamięci. W typowych pamięciach elektronicznych zera i jedynki są zapisywane, przechowywane i odczytywane za pomocą zjawisk fizycznych, takich jak przepływ prądu czy zmiana właściwości elektrycznych bądź magnetycznych nośnika.

 

Działająca pamięć innego typu, zbudowana w oparciu o zjawiska chemiczne, została stworzona przez dr. inż. Konrada Giżyńskiego oraz prof. Jerzego Góreckiego z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Rolę chemicznego nośnika informacji pełni w niej prosty układ trzech stykających się kropel, w których zachodzą reakcje oscylacyjne.

 

Chemicznym fundamentem pamięci skonstruowanej przez badaczy z IChF PAN są zachodzące w roztworach reakcje Biełousowa-Żabotyńskiego. Ich przebieg ma charakter oscylacji: gdy jeden cykl się kończy, w roztworze odtwarzają się reagenty niezbędne do rozpoczęcia kolejnego cyklu. Zanim reakcja ustanie, oscylacje mogą się powtórzyć od kilkudziesięciu do kilkuset razy. Towarzyszą im regularne zmiany koloru roztworu, za które odpowiada ferroina, katalizator reakcji.

 

Drugim katalizatorem używanym przez warszawskich naukowców był ruten. Powoduje on, że reakcja staje się światłoczuła, czyli przy intensywnym oświetleniu roztworu światłem niebieskim przestaje on oscylować – pozwala to kontrolować przebieg reakcji.

 

„Nasz pomysł na chemiczne zapisywanie informacji był prosty” – wyjaśnia prof. Górecki. Naukowcy postanowili poszukać jak najmniejszych układów kropel, w których wzbudzenia mogłyby zachodzić na kilka sposobów, przy czym przynajmniej dwa byłyby trwałe. – „Jednej sekwencji wzbudzeń moglibyśmy wtedy przyporządkować wartość logiczną 0, drugiej 1, a do przełączania układu między nimi, a więc do wymuszania określonej zmiany stanu pamięci, używać światła”.

 

Eksperymenty wykazały, że układ trzech kropel, wielokrotnie obieganych przez fronty chemiczne, był zdolny do trwałego przechowywania jednego z dwóch stanów logicznych.

 

"Tak naprawdę nasz chemiczny bit ma nieco większe możliwości, niż bit klasyczny" - stwierdza dr Giżyński. "Mody rotacyjne, których używaliśmy do zapisu stanów 0 i 1, miały najkrótsze czasy oscylacji, równe odpowiednio 18,7 s i 19,5 s. Jeśli więc układ oscylował jakkolwiek wolniej, można było mówić o dodatkowym, trzecim stanie logicznym". Naukowiec zauważa przy tym, że trzeci stan mógłby być stosowany nie do przechowywania informacji, a na przykład do weryfikowania poprawności zapisu.

 

Przeprowadzone w IChF PAN badania nad pamięcią zbudowaną z oscylujących kropel służyły wyłącznie zademonstrowaniu, że trwałe przechowywanie informacji za pomocą reakcji chemicznych jest możliwe. W nowo powstałej pamięci reakcje odpowiadają jedynie za utrzymanie informacji, podczas gdy jej zapis i odczyt nadal wymagają metod fizycznych.

 

Naukowcy zastrzegają, że zanim zostanie skonstruowana w pełni chemiczna pamięć, która mogłaby się stać częścią przyszłego chemicznego komputera, najprawdopodobniej upłynie jeszcze wiele lat.

 

PAP - Nauka w Polsce

 

kflo/ zan/

Kierunek rotacji frontów chemicznych propagujących się między trzema stykającymi się kroplami pozwala zapisać informację. Zmiana kierunku rotacji następuje za pomocą światła (żółta bila). Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski, MAYER BILLIARDS – bilard.com.pl

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 0
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

"Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta "Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta

Intelektualny i naukowy motor świata, a przy tym miasto, które imponowało przepięknymi i mądrze zorganizowanymi rozwiązaniami architektonicznymi... Opinię godną starożytnej Aleksandrii czy mitycznej Atlantydy miał ponad tysiąc lat temu Bagdad, dziś kojarzony z chaosem i zamachami.

Więcej

Myśl na dziś

Z historii narodów możemy się nauczyć, że narody niczego nie nauczyły się z historii. Georg Wilhelm Friedrich Hegel
Georg Wilhelm Friedrich Hegel

Nasz blog

Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji! Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji!

Rola komunikacji naukowej na polskich uczelniach wciąż nie jest dostatecznie doceniona. Ani przez naukowców, ani przez władze uczelni. Zdawałoby się, że prezentowanie osiągnięć naukowców to zadanie biur prasowych. Te jednak często mają ustalone zupełnie inne priorytety.

Więcej

Tagi

-->