Naukowcy pracują nad biologicznymi sieciami IoT

Nauka lubi zaskakiwać. Udowodnili to ostatnio naukowcy z Queen Mary University (Londyn), którzy prowadzą badania zmierzające do zastąpienia krzemu i elektronów specjalnymi bakteriami. Twierdzą, że elementy bazujące na takich organizmach mogą znaleźć zastosowanie w sieciach IoT, pełniąc w nich rolę niezwykle dokładnych i miniaturowych czujników.

Naukowcy zawarli wyniki swoich badań w dokumencie zatytułowanym „The Thing with E.coli: Highlighting Opportunities and Challenges of Integrating Bacteria in IoT and HCI”, w którym nadali swojemu rozwiązaniu nazwę Internet Bio-Nano Things (IoBNT).

Twórcy rozwiązania wyszli z założenia, że podstawowe elementy sieci IoT, jakimi są różnego rodzaju czujniki, nie muszą koniecznie mieć postać układów krzemowych układów scalonych, a mogą zawierać mikroby reagujące na temperaturę, ciśnienie, zanieczyszczenia czy inne parametry otoczenia. Ich zdaniem biologiczne urządzenia komputerowe mogą być w przyszłości tak powszechne, jak dzisiejsze mikroprocesory i mikroukłady.

Zobacz również:

Wymieniają przy tym wiele zalet organicznej wersji sieci IoT, takich jak niewielkie rozmiary oraz autonomiczną naturę bakterii co oznacza, że bazujący na nich biologiczny czujnik nie wymaga zasilania z zewnątrz. Mikroby nadają się przy tym idealnie do wykrywania różnego rodzaju zanieczyszczeń, zastępując z powodzeniem elektroniczne czujniki wykrywające np. stężenie tlenku węgla w powietrzu.

Bakterie mają jeszcze jedną przewagę nad elektronicznymi czujnikami instalowanymi na drukowanych płytkach. Reagują dużo szybciej nawet na najmniejsze zmiany wartość monitorowanych czynników, jak pole elektromagnetyczne, światło, naprężenia mechaniczne czy temperatura. Co więcej, w odpowiedzi na te zmiany mogą wytwarzać białka mające różne kolory, co pozwoli użytkownikowi sieci IoT natychmiast reagować na dostrzeżone grożenie.

Tak jak każdy organizm, tak i bakterie zawierają kod genetyczny DNA, który mogą pełnić rolę jednostki kontrolnej zdolnej przechowywać i przetwarzać dane. Naukowcy twierdzą iż genomy DNA mogą zapamiętywać instrukcje sterujące ich zachowaniem, a plazmidy (cząsteczki DNA zagnieżdżone w cytoplazmie komórki), mogą zmieniać je lub tworzyć nowe funkcje poprzez dodawanie i odejmowanie genów.

W środowisku takim istnieje też struktura podobna do sieci komputerowej. Cząsteczki mogą być importowane i eksportowane tworząc specyficznego rodzaju kanał informacyjny, przez który komórki bakterii wymieniają między sobą DNA. Zjawisko to znane jest pod nazwą komunikacji molekularnej, a twórcy technologii IoBNT nadali jej własną nazwę (nanonetworking) i twierdzą, że bakterie powinny stać się w przyszłości substratem pozwalającym budować biologiczną wersję Internetu rzeczy.


TOP 200