Калининградские ученые создали чип, работающий без электричества

МОСКВА, 10 фев — РИА Новости. Прототип первого химического чипа, запоминающего и распознающего ритмические сигналы, создали ученые БФУ им. И. Канта. По их данным, разработка будет действовать подобно нейронам мозга. Она сможет проводить вычисления без электропитания и ляжет в основу создания мягких химических роботов, рассказали в пресс-службе университета.

В 1951 году советский химик Борис Белоусов открыл автоколебательную реакцию, где концентрация реагентов изменялась периодически. Это открытие опровергло представление о том, что химические реакции могут быть только необратимыми. Позже Анатолий Жаботинский развил исследования, доказав их значимость для изучения нелинейной динамики, самоорганизации и биологических ритмов.
Реакция Белоусова-Жаботинского стала модельной системой для изучения возбудимых сред, в том числе биологических процессов, таких как нервные импульсы, ритмы сердца и осцилляции в физиологии, и позволяет воспроизводить спайковые (импульсные) режимы, характерные для биологических нейронов.

С конца 1980-х годов ученые разных стран мира разрабатывают химические вычислительные системы, основанные на реакции Белоусова-Жаботинского. Свой вклад в эту область внесли и сотрудники Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. И. Канта, которые создали химический чип, запоминающий и распознающий ритмические сигналы.
Чип представляет собой возбудимую реакционно-диффузионную среду реакции Белоусова-Жаботинского на основе специального полимера с вшитым катализатором, сообщил старший научный сотрудник БФУ им. И. Канта Иван Проскуркин.

"Схема чипа в чем-то схожа с электронной микросхемой на полупроводниках, но вместо электрического тока по его дорожкам бегут химические волны. Такая передача сигналов по химическим волноводам напоминает распространение потенциала действия в аксонах живых нейронов. Если говорить совсем метафорично, то это, как если бы желе в баночке начало думать. Пока созданы только элементы — искусственные "нейроны", аналогичные локализованным в различных структурах мозга, но из них потенциально можно собрать более сложную систему", — рассказал он.

Для изготовления чипа исследователи использовали запатентованную технологию фотопечати. Они нанесли на предметное стекло тонкий слой прегеля, который затем в течение нескольких минут экспонировался через специальную маску. Затем они удалили неполимеризованные остатки прегеля, и на поверхности стекла осталась полимерная "интегральная схема". По словам ученых, этот процесс похож на фотолитографию, используемую в производстве кремниевых микросхем.

https://ri.ria.ru/20250210/nauka-1998001179.html