Des bactéries pour fabriquer un ordinateur ?

Des bactéries pour fabriquer un ordinateur ?

Des bactéries pour fabriquer un ordinateur ? 776 361 Sébastien BAGES

Oubliez les virus informatiques – des bactéries pourraient être utilisées pour construire les ordinateurs de demain avec des disques durs avec plus de capacités, et des connexions plus rapides.


Des chercheurs de l’Université de Leeds ont utilisé un type de bactérie qui “mange” du fer pour créer une surface aimantée, semblable à celle que l’on trouve dans les disques durs traditionnels, et son câblage. Comme la bactérie ingère le fer, elle crée de minuscules aimants à l’intérieur d’elle-même. Cette découverte a été publiée dans la revue Small.

L’équipe a également commencé à comprendre comment les protéines à l’intérieur de ces bactéries collectent, forment et positionnent ces “nano-aimants” dans les cellules, et peut désormais reproduire ce comportement en dehors des bactéries.

Dirigée par la Dr Sarah Staniland de l’École Universitaire de Physique et d’Astronomie (USPA), avec l’étroite collaboration – de longue date – de l’Université d’Agriculture et de Technologie de Tokyo (TUAT), l’équipe espère mettre au point une approche plus optimisée en vue d’un produit moins cher et d’une électronique du futur plus respectueuse de l’environnement.

Dr Staniland a déclaré : « Nous sommes rapidement en train d’atteindre les limites de conception de l’électronique traditionnelle qui se compose d’éléments toujours plus petits. Les machines que nous utilisons pour les construire sont maladroites à ces petites échelles. La nature nous a fourni l’outil parfait pour contourner ce problème ».

L’assemblage magnétique a été créé par une étudiante doctorante de Leeds, Galloway Johanna, en utilisant une protéine qui développe des nanocristaux parfaits de magnétite à l’intérieur de la bactérie Magneticum Magnetospirilllum. Cette protéine est attachée à une surface d’or composée d’un motif en damier et placée dans une solution contenant du fer.

 
Des bactéries pour fabriquer un ordinateur ?

À une température de 80°C, des cristaux de taille similaire forment la magnétite sur les sections qui sont couvertes par la protéine. L’équipe travaille maintenant à réduire la taille de ces îles d’aimants, afin de faire des structures simples de nano-aimants. Les chercheurs prévoient également de faire varier les matériaux magnétiques que cette protéine peut contrôler. Ces prochaines étapes permettront à chacun de ces nano-aimants de détenir un bit d’information permettant la construction de meilleurs disques durs.


« En utilisant les méthodes “décroissantes” d’aujourd’hui – les aimants sont réduits au minimum à partir d’un gros aimant – il est de plus en plus difficile de produire des petits aimants d’une taille et d’une forme identique qui sont nécessaires pour stocker des données », a déclaré Johanna Galloway. « L’utilisation de la méthode développée ici à Leeds consiste à laisser les protéines s’acharner à faire tout le travail acharné. Elles rassemblent le fer, créent le composé le plus magnétique, et l’organisent en cubes d’une taille régulière ».

 
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Une protéine différente a été utilisée, pour créer de minuscules fils électriques, par le Dr Masayoshi Tanaka. Ces nanofils ont été faits en “points quantiques” – des particules de sulfure de cuivre, d’indium et du sulfure de zinc qui brillent et conduisent l’électricité – et sont entourés par des molécules de matières grasses, comme des lipides.

Les bactéries magnétiques contiennent une protéine qui moules des mini-compartiments pour les nano-aimants, formés par les lipides membranaires des cellules. Le Dr Tanaka a utilisé une protéine similaire pour fabriquer des tubes de graisse contenant des boîtes quantiques – le base d’un câble biologique.

« Il est possible de régler ces fils biologiques de sorte à avoir une résistance électrique particulière. Dans l’avenir, ils pourront être se développer tout en se connectant à d’autres composants pour développer un ordinateur entièrement biologique », a déclaré le Dr Tanaka.

Le groupe de recherche et l’équipe de la TUAT, dirigés par le professeur Tadashi Matsunaga, ont maintenant l’intention d’examiner les processus biologiques à l’origine du comportement de ces protéines. « Notre objectif est de développer une boîte à outils de protéines et de produits chimiques qui pourraient être utilisés pour faire pousser des composants informatiques à partir de rien », ajoute le Dr Staniland.


Citations de l’Université de Leeds
Crédits images : Université de Leeds

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Sébastien BAGES
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Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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