泡沫邏輯打造芯片實驗室

長期以來，科學家們一直在嘗試研制一種“芯片實驗室”。顧名思義，這種輕便的裝置能夠完成通常在化學實驗室中才能進行的復雜分析，同時，這種工具還能極大減少與試驗有關的昂貴或危險材料的用量。如今，研究人員報告說，一項顯微泡沫新技術使得這種神奇的裝置向著現實又邁進了一步。

    設計芯片實驗室的一個zui大障礙就是那些棘手的閥門和控制器——它們在一些臨界應用中往往速度過于緩慢，例如制藥公司的大規模分析或反恐篩查等。而這種名為泡沫邏輯的新技術能夠使納米量級的化學物質小滴在一個微處理器的電路中模擬電子的運動。這些化學物質小滴在充滿了水或油的微通道中運行——無論哪一種介質都不會使其溶解——并根據自身大小或直徑的微妙差異自動轉換著路徑。在此基礎上，這些化學物質小滴能夠向的位點傳送數量的物質。美國劍橋市麻省理工學院（MIT）的計算機學家Neil Gershenfeld指出：“泡沫邏輯技術將化學與計算融合在一起，從而使一個數字比特能夠攜帶一個化學有效載荷。”

    在2月9日出版的《科學》雜志上，Gershenfeld和同事描述了他們如何利用這項新技術，通過一系列泡沫的存在或缺失代替傳統計算機電路的“開”或“閉”的二進制語言。zui終的結果顯示，這些由玻璃管和液體構成的裝置具有與微處理器同樣的功能。而根據手頭的工作或化學分析的要求，類似的裝置還可以提供由一系列不同物質組成的泡沫。研究人員表示，盡管在數量級上仍然遜于傳統計算機，但泡沫邏輯技術的運行速度要比現有微流體芯片快約100倍。而這一速度足以制成化學“存儲器”，用來像計算機儲存數據那樣儲存數千種物質，并能快速檢索并分配這些物質。

    美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆市布蘭德斯大學的化學家Irving Epstein表示，這項研究成果“創造了一個奇跡，使我們距離構造微流體'思維裝置’的目標又近了一步”。
泡沫邏輯打造芯片實驗室