(Phys.org) -- Vergeet computervirussen - magneetmakende bacteriën kunnen worden gebruikt om de computers van morgen te bouwen met grotere harde schijven en snellere verbindingen.

Onderzoekers van de Universiteit van Leeds hebben een soort bacterie gebruikt die ijzer 'eet' om een ​​oppervlak van magneten te creëren, vergelijkbaar met die in traditionele harde schijven, en bedrading. Terwijl de bacterie het ijzer opneemt, creëert het kleine magneten in zichzelf.

Het team is ook begonnen te begrijpen hoe de eiwitten in deze bacteriën zich verzamelen, vormen en positioneren deze "nanomagneten" in hun cellen en kunnen dit gedrag nu buiten de bacteriën repliceren.

Onder leiding van dr. Sarah Staniland van de University's School of Physics and Astronomy, in een langdurige samenwerking met de Tokyo University of Agriculture and Technology, hoopt het team een ​​'bottom-up'-aanpak te ontwikkelen om goedkopere, milieuvriendelijkere elektronica van de toekomst.

Dr. Staniland zei:"We bereiken snel de grenzen van de traditionele elektronische productie, aangezien computercomponenten kleiner worden. De machines die we traditioneel hebben gebruikt om ze te bouwen zijn onhandig op zulke kleine schaal. De natuur heeft ons het perfecte hulpmiddel gegeven om dit probleem te omzeilen ."

De magnetische array is gemaakt door Leeds PhD-student Johanna Galloway met behulp van een eiwit dat perfecte nanokristallen van magnetiet in de bacterie creëert Magnetospirilllum magneticum . In een proces dat lijkt op het drukken van aardappelen op een veel kleinere schaal, dit eiwit is in een dambordpatroon op een gouden oppervlak bevestigd en in een ijzerhoudende oplossing geplaatst.

Bij een temperatuur van 80°C, magnetietkristallen van vergelijkbare grootte vormen zich op de delen van het oppervlak die door het eiwit worden bedekt. Het team werkt nu aan het verkleinen van deze eilanden van magneten, om arrays van enkele nanomagneten te maken. Ze zijn ook van plan om de magnetische materialen die dit eiwit kan controleren, te variëren. Met deze volgende stappen zou elk van deze nanomagneten één stukje informatie kunnen bevatten, waardoor betere harde schijven kunnen worden gebouwd.

"Met behulp van de huidige 'top-down'-methode - in wezen kleine magneten uit een grote magneet boetseren - wordt het steeds moeilijker om de kleine magneten van dezelfde grootte en vorm te produceren die nodig zijn om gegevens op te slaan, "zei Johanna Galloway. "Met behulp van de methode die hier in Leeds is ontwikkeld, de eiwitten doen al het harde werk; ze verzamelen het ijzer, maak de meest magnetische verbinding, en schik het in blokjes van regelmatige grootte."

Dr. Masayoshi Tanaka heeft een ander eiwit gebruikt om kleine elektrische draden te maken, tijdens een detachering naar Leeds van de Tokyo University of Agriculture and Technology. Deze 'nanodraden' zijn gemaakt van 'quantum dots' - deeltjes van koper-indiumsulfide en zinksulfide die gloeien en elektriciteit geleiden - en zijn omhuld door vetmoleculen, of lipiden.

De magnetische bacteriën bevatten een eiwit dat mini-compartimenten vormt voor de nanomagneten die moeten worden gevormd met behulp van de celmembraanlipiden. Dr. Tanaka gebruikte een soortgelijk eiwit om buisjes van vet te maken die kwantumstippen bevatten - biologische bedrading.

"Het is mogelijk om deze biologische draden zo af te stemmen dat ze een bepaalde elektrische weerstand hebben. ze kunnen worden gekweekt in verbinding met andere componenten als onderdeel van een volledig biologische computer, ’ zei dokter Tanaka.

De onderzoeksgroep en het team van de Tokyo University of Agriculture and Technology, onder leiding van prof. Tadashi Matsunaga, zijn nu van plan om de biologische processen achter het gedrag van deze eiwitten te onderzoeken. "Ons doel is om een ​​toolkit van eiwitten en chemicaliën te ontwikkelen die kunnen worden gebruikt om computercomponenten vanaf nul te laten groeien, ", voegt dr. Staniland eraan toe.

De papieren Biotemplate magnetische nanodeeltjesarrays en Fabricage van lipidetubuli met ingebedde Quantum Dots door membraantubulatie-eiwit worden gepubliceerd in het tijdschrift Klein .