Bioelektroniko


    La nocio bioelektroniko estas traktata sufiĉe libere, oni enmiksas en ĝin diversajn aferojn. Komence ĝi estis grupe nocio por medicina elektroniko. Nun oni komprenas sub ĝi elektronikajn rimedojn, enmuntitajn en biologian sferon, plejparte en la homan korpon. Lastatempe per la termino bioelektroniko oni signas rimedojn, kie silicio estas kombinita kun ia organika materialo (albumino, enzimo). Ĝuste pri la lasta okupiĝas tiu ĉi artikolo.

    La nuna elektroniko baziĝas sur silicio. Helpe de diversaj teknologioj oni elformas mikroelektronikajn elementojn sur silicia plateto. Tiuj teknologioj havas sian limon, kiun oni hodiaŭ taksas je ĉ. 0,01-mikrometra linio-largo. La hodiaŭaj pinto-produktoj la 32-bita mikroprocezilo kaj la 1-Mbita operacia storo - estas ankoraŭ malproksime de tiu limo. Kvankam tio ankoraŭ ebligas pluevoluon laŭ la tradicia vojo, oni jam serĉas principe aliajn variantojn por pli rapide iri antaŭen.

    La alia motoro de la evoluo devenas el la Neumann-principo de hodiaŭaj komputiloj. Tio povas certigi nur "malrapidan" funkciadon, ĉar temas pri sinsekva prilaboro. Kompare kun la paralela funkciado de la homa cerbo, la diferenco troviĝas ne nur en la funkciad-rapido, sed ankaŭ en ĝia asociiva labor-principo.

    Bioelektroniko inkluzivas la tradician elektronikon kaj diversajn branĉojn de mikroelektroniko, kemio, biokemio kaj biologio.

    Elektroniko kaj biologio jam multfoje renkontiĝis. Oni delonge provas anstataŭigi organikajn materialojn per tradiciaj neorganikaj duonkonduktantoj. Alia aplik-tereno estas tiu de la bio-perceptiloj, kiam tradiciaj transformiloj akceptas biologie aktivan tavolon por signi la ĉeeston de certaj materialoj. La tria tereno kondukas nin finfine al la nova mondo de molekula elektroniko, kiu estas destinita kiel alternativo de la silicia teknologio.

    Laŭ multaj specialistoj la "vera" bioelektroniko komenciĝis en 1974, kiam Ari Aviram ricevis patenton pri la organika diĝita storo.

    Oni jam pli frue eksperimentis per organikaj duonkonduktantoj kaj konduktantoj, sed la sukcesoj de la silicia teknologio malrapidigis tion. Lastatempe evidentiĝis, ke la organikaj duonkonduktantoj estas ne simplaj konkurantoj de silicio, ĉar ekzistas polimeroj kun gravaj elektraj karakterizoj. Ankaŭ polimerojn eblas adicii kun aliaj materialoj, kio povas kaŭzi eĉ pli akran ŝanĝon en ilia konduktiveco. Oni jam faris diodojn el polimeroj, sed ilia ĉefa, ankoraŭ solvenda problemo estas la stabileco.

    Kiam oni transiras el la mondo de atomoj al tiu de la molekuloj, la komplikeco de organizado kreskas per unu ordo de grando. La baza unuo estas molekulo, en kies strukturo estas pli altnivela integrado, ol ĉe la atomo. Tiu ĉi tridimensia, malsimpla strukturo donas amason da ebloj por informo-storado kaj -prilaboro. Ekzemple, en 3 mm3 da kutima histo troviĝas 1012 kloroplastoj, kaj per geno-manipulado eblas kreskigi la nombron de la elementoj ĝis 1015; en tia komputilo, baziĝanta sur biokemiaj procezoj, la rapido povus esti grandega.

    La nekredebla malgrandeco kaŭzas gravajn problemojn rilate al la interfacoj. Por molekulo-cirkvito ajna konduktil-reto estas ege maldelikata. Esperon donas la optika kontakteblo (foto-komputilo?). En la teknologio nun oni intencas malpligrandigi la mezurojn en la direkto de la centra komputilo kaj pligrandigi en tiu de la periferiaĵoj.

    Por vidi la hodiaŭan realon, ni rigardu integritan biocirkviton patentitan de la firmao EMVA. Ili kovris vitran plateton per tavolo de polilizina albumino, kaj super tion oni metis tavolon de plasto. Helpe de elektrona radio oni determinis la lokon de la cirkvitoj. Post alkohola bano kaj arĝentizo jam estis preta la cirkvito. La apliko de albumino ebligis krei pli ol 100 mil elementojn sur unu lok-unuo, kaj la rapido estas proksime al tiu de la superkonduktiloj.

    Kvankam oni jam atingis kelkajn sukcesojn, la molekula elektroniko estas ankoraŭ en la stadio de bazaj esploroj. Laŭ la pritakso de fakuloj la praktikaj rezultoj estas atendeblaj en la unua aŭ dua jardeko de la sekva jarcento.

    Helga MEYER

    ------

    Fonto: Revuo Fokuso, n-ro 1987/1, p. 24.

    STEB: http://www.eventoj.hu


    Al la starta pago de STEB Reen al la antaŭa paĝo!