Вірус-бактеріофаг послужив каркасом для складання частинок, здатних змінювати фазовий стан під дією електричного струму.
У сучасних персональних комп'ютерів є недолік, усунути який інженерам поки не дуже вдається. Звичайна оперативна пам'ять на кремнієвих чіпах працює досить швидко, але вона не підходить для постійного зберігання інформації. А матеріали для новітньої енергонезалежної пам'яті примхливі, і створити з них мікроскопічні структури не так-то просто.
У майбутньому, на думку деяких фахівців, традиційні жорсткі диски поступляться місцем чіпам з комірками з матеріалів, які здатні змінювати свій фазовий стан. Подібним чином поводяться, наприклад, германій, телур і сурьма. Комірка пам'яті з цими речовинами може в потрібний момент бути кристалічному стані, а потім переключитися з кристалічного стану в аморфний. У кристалічному вигляді комірка відмінно проводить струм, а в аморфному стає ізолятором. Цього достатньо, щоб запам'ятовувати біт інформації - нуль або одиницю.
Щоб така пам'ять стала дешевою і масовою, потрібно навчитися поєднувати нові матеріали з уже існуючими кремнієвими мікросхемами. Один з кращих варіантів - робити комірки у формі ниток товщиною в кілька нанометрів. Однак технологія виробництва ниток вимагає високих температур, які руйнівно діють на нові матеріали. Ангела Белчер (Angela Belcher) і Десмонд Лоук (Desmond Loke) з Массачусетського технологічного інституту і Сінгапурського університету технології та дизайну знайшли спосіб створювати мікроскопічні нитки при кімнатній температурі.
Дослідники використовували частинки німеччина і олова, які теж здатні змінювати фазовий стан. А зібрати нитку допоміг вірус-бактеріофаг М13 довжиною близько 80 нм, що паразитує на бактерії Escherichia coli. Молекули на поверхні вірусу заряджені негативно і тому можуть притягувати позитивно заряджені частинки німеччина і олова. У розчині без вірусів з частинок виходили тільки безформні грудки. А як тільки в розчин додавали віруси, частинки прилипали на їхні поверхні, розповідають автори в публікації в ACS Applied Nano Materials. Вивчення розчину за допомогою методу енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії показало, що частинки шикувалися в нитки товщиною кілька десятків нанометрів.
Мікроструктури, зібрані на поверхні вірусу, виявилися придатними для запам'ятовування інформації. Під впливом струму вони успішно змінювали стан з кристалічного на аморфний і навпаки. Цікаво, що модифікований варіант вірусу збирав частинки краще, ніж природні віруси.
Надалі дослідники мають намір перевірити, чи можна збирати на поверхні мікроорганізму більш хитромудрі фігури. Наприклад, зробити так, щоб певні молекули на поверхні вірусу притягували частинки титану. Це допоможе створювати мікроскопічні осередки, повністю сумісні з кремнієвими мікросхемами.