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Una gota de agua se convierte en un ordenador: usa miles de millones de cadenas de ADN para realizar cálculos sin una CPU

Walter Nelson

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Estamos acostumbrados a que cualquier dispositivo capaz derealizar cálculos necesite una CPU, memoria, unaplaca base y, evidentemente, electricidad. Sin embargo, un equipode investigadores de la Universidad de Maynooth, en Irlanda, hacreado un ordenador completamente diferente. No utiliza silicio nitransistores, ya que su “procesador” está formado por milesde millones de cadenas de ADN suspendidas dentro de una gota deagua salada, haciendo la función de cálculo que hacedécadas podía hacer un PC.


El sistema ha recibido el nombre de Scaffolded DNA Computer(SDC) y ha sido presentado mediante un estudiopublicado en la revista Nature. Aunque no va a sustituir alprocesador de nuestro PC, representa una nueva forma de computaciónmolecular capaz de realizar operaciones matemáticas mediante lainteracción natural entre moléculas de ADN.


Este ordenador de ADN puede sumar, multiplicar ydividir sin utilizar una CPU


PC como gota de agua con ADN


Para poner en marcha este peculiar ordenador, los investigadoresintroducen en un tubo de ensayo una mezcla formada por agua, sal,pequeños fragmentos de ADN y una cadena más larga que actúa comoestructura principal. Posteriormente, la mezcla se calienta y seenfría para que las diferentes cadenas comiencen a unirse.


Estas moléculas se organizan hasta formar una estructuraconcreta, y es precisamente dicha estructura la que contiene elresultado del cálculo. En otras palabras, el propio procesomediante el que el ADN encuentra su configuración más estableejecuta la operación matemática.



PC como gota de agua con ADN 2


El equipo consiguió ejecutar un total de 10 programasdiferentes, incluyendo sumas, multiplicaciones, divisionesy detección de paridad. El sistema también logró completar cálculosde hasta 100 bits, como la suma de dos números de25 bits.


Eso sí, nadie debería esperar el rendimiento de un procesadormoderno. Una operación sencilla como sumar 10 + 3 tarda alrededorde 30 segundos, mientras que sumar númeroscomprendidos entre aproximadamente 11 y 34 millones puede necesitarhasta 14 horas.


Sigue siendo extremadamente lento frente a cualquier CPU, ya noactual, sino de hace décadas, pero sus responsables aseguran que esuno de los ordenadores moleculares más rápidosdesarrollados hasta la fecha.






Puede reutilizarse y volver a funcionar después depermanecer seco durante 18 meses


PC como gota de agua con ADN 3


Una de sus principales ventajas es que no necesita unaalimentación eléctrica continua. Requiere aplicar calor parainiciar el proceso, pero después son las propias interaccionesmoleculares las que conducen al resultado. Además, el sistema pudoreutilizarse para realizar hasta 25 cálculosconsecutivos, algo especialmente importante frente a otrosordenadores de ADN diseñados para utilizarse una única vez.


Los investigadores también comprobaron que el sistema podíavolver a funcionar tras permanecer seco durante aproximadamente18 meses, simplemente añadiendo aguanuevamente.


Por ahora estamos ante una demostración científica con ADN,distinta a la que vimos con Atlas e IMEC hace más de un añocon el almacenamiento, y evidentemente, no será una alternativa alsilicio, al menos en el corto plazo. Su verdadero potencial seencuentra en la computación de bajo consumo, el almacenamiento deinformación durante largos periodos o la creación futura desistemas moleculares capaces de operar dentro de células paradetectar enfermedades.


Dicho de otra forma: este ordenador no moverá Windows niejecutará juegos, pero demuestra que una simple gota deagua puede convertirse en una máquina capaz de procesarinformación.

 
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