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11/05/2012

Computadores construidos por bactérias?

 
Fábrica atual de semicondutores da Zeiss, em Oberkochen, Alemanha (fotografia Carl Zeiss AG)

Wilson Baptista Junior
Se os vírus artificiais ameaçam os computadores e preocupam os seus usuários, as bactérias naturais estão se transformando em aliados de quem os fabrica (e talvez, mais tarde, de nós que os usamos).
Na universidade inglesa de Leeds um grupo de pesquisadores está utilizando uma espécie de bactéria que se alimenta de ferro (Magnetospirilllum magneticum) para produzir magnetos microscópicos dispostos como as superfícies dos discos magnéticos atuais. As proteínas das bactérias transformam o ferro ingerido por elas em pequenos magnetos, ou ímãs, e os pesquisadores estão aprendendo como estas proteínas transformam o ferro em nanocristais cúbicos de magnetita e posicionam estes cristais dentro das bactérias, para conseguirem reproduzir o processo fora delas.
Para termos uma ideia do tamanho desses cristais, vamos lembrar que o prefixo “nano” representa um bilionésimo, no caso de medida um nanômetro é um bilionésimo de metro, então estamos falando de dimensões um milhão de vezes menores do que um milímetro. Quando se fala de “nanocristais”, estamos falando de cristais menores do que cem bilionésimos de metro, ou dez milionésimos de milímetro. É coisa muuuuuuito pequena.
Os pesquisadores extraem a proteína das bactérias e colocam quantidades microscópicas dela dispostas num formato axadrezado sobre uma superfície de ouro, que é então imersa numa solução de ferro. A solução, em contato com a proteína, cristaliza formando grupos de tamanho uniforme de nanomagnetos, também extremamente pequenos.

Os pesquisadores agora estão trabalhando para conseguir reduzir o tamanho destes agrupamentos até conseguirem uma distribuição uniforme de nanomagnetos individuais. 
Agrupamentos de cristais produzidos pelos pesquisadores (foto da Universidade de Leeds)
Na fotografia vocês podem ver, no quadrinho da esquerda superior, a disposição axadrezada dos agrupamentos de cristais sobre a superfície de ouro, e no quadro maior a imagem do quadradinho branco do quadro menor, ampliada vinte vezes mais.
Trabalhando em colaboração com a Universidade de Leeds, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio conseguiu utilizar um tipo diferente de proteínas que agem sobre compostos de cobre e zinco para criarem "nanofios" de partículas metálicas envoltas em tubos de lipídios.
O grupo de Leeds, dirigido pela dra. Sarah Staniland, e o grupo de Tóquio, dirigido pelo professor Tadashi Matsunaga, pretendem desenvolver conjuntamente um "jogo de ferramentas" de proteínas e produtos químicos que possa ser usado para construir componentes de computadores a partir do zero.
Se o projeto for levado em frente, e houver um investimento na sua colocação em prática, esta tecnologia permitirá eventualmente uma produção muito mais eficiente do que a feita pelos métodos atuais, onde se parte de pedaços relativamente grandes de material (blocos de sílica) que são cortados em blocos cada vez menores e estes em fatias cada vez mais finas, com enormes perdas de material e um trabalho mecânico de usinagem e montagem que fica cada vez mais difícil à medida em que o tamanho dos componentes diminui. Depois os circuitos são impressos nas fatias (chips) por um delicadíssimo processo de litografia de altíssima precisão em tamanhos microscópicos. Isso exige, para produção em larga escala, instalações industriais grandes e complexas como a fábrica da imagem que abre este post.
É claro que estes métodos não vão permitir computadores milhões de vezes menores do que os atuais, mas com certeza permitirão máquinas mais baratas, menores, mais eficientes e com menos impacto ambiental na sua produção e sua utilização.
As fábricas também serão muito diferentes das atuais. Uma pergunta: será que surgirá alguém argumentando pelos direitos trabalhistas das bactérias, que afinal de contas serão os operários? Numa época em que alguns países já cogitam se devem dar direitos de cidadania a robôs, a pergunta pode não ser totalmente uma brincadeira... 
O artigo da Universidade de Leeds sobre o assunto está aqui:

http://www.leeds.ac.uk/news/article/3181/bacterial_builders_on_site_for_computer_construction



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