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Un computer fatto di DNA che esegue somme, moltiplicazioni e divisioni senza bisogno di essere collegato alla corrente: è questo il risultato ottenuto dai ricercatori della Maynooth University, che hanno messo a punto un sistema molecolare basato su filamenti di DNA capace di portare a termine operazioni di calcolo senza alimentazione elettrica continua. Un’idea che ribalta l’immagine classica del processore, fatto di silicio, transistor e consumi da tenere sotto controllo. Il punto interessante non è tanto la potenza di calcolo, che resta lontanissima da quella di un chip tradizionale, quanto il principio di funzionamento. Qui non circola elettricità nel senso a cui siamo abituati. A muoversi sono molecole, e l’informazione viaggia attraverso le combinazioni tra filamenti che si riconoscono e si agganciano tra loro secondo regole chimiche precise.
Come fa il DNA a fare i conti
Il DNA è, in fondo, un supporto di informazione. Le sue quattro basi compongono un alfabeto che la biologia usa da miliardi di anni per archiviare istruzioni. L’intuizione alla base del calcolo molecolare è semplice da raccontare, molto meno da realizzare in laboratorio: se una sequenza può rappresentare un dato, allora l’incontro tra sequenze diverse può rappresentare un’operazione.
Nel sistema sviluppato a Maynooth, i filamenti si comportano come mattoncini logici. Si legano, si separano, formano nuove combinazioni, e il risultato finale del processo corrisponde all’esito del calcolo. Somme, moltiplicazioni, divisioni: operazioni aritmetiche che un computer normale risolve in frazioni di microsecondo, qui vengono ottenute attraverso reazioni chimiche che avvengono in soluzione. La differenza sostanziale sta nell’energia. Un processore ha bisogno di una fonte elettrica costante, altrimenti smette di funzionare. Un sistema molecolare di questo tipo, invece, sfrutta l’energia contenuta nei legami chimici e nelle interazioni tra le molecole stesse. Niente cavi, niente batterie, niente dissipatori.
Perché una ricerca del genere conta davvero
Nessuno immagina di sostituire un portatile con una provetta. La ricerca sul computer a DNA guarda altrove, verso ambiti dove l’elettronica classica fatica o proprio non può arrivare. Pensare a dispositivi che lavorano dentro un organismo, per esempio, o a sensori che devono operare in contesti dove portare corrente è complicato, costoso o impossibile. C’è poi il tema dei consumi, che negli ultimi anni è diventato centrale in tutto il settore informatico. I data center assorbono quantità enormi di energia e il problema non accenna a ridimensionarsi. Un approccio al calcolo che non richiede alimentazione continua rappresenta, se non una soluzione immediata, almeno una direzione di ricerca che vale la pena esplorare.
I tempi, va detto, sono quelli della chimica. Le reazioni impiegano molto più di un ciclo di clock, e la scalabilità resta la sfida più difficile da affrontare. Costruire un sistema che gestisce operazioni aritmetiche di base è già un traguardo notevole, arrivare a qualcosa di paragonabile a un microprocessore è un’altra storia.
Fonte: TecnoAndroid
