Labo Online - Analytic, Labortechnik, Life Sciences
Home> Wirtschaft + Wissenschaft> Archiv>

Chemischer Rechner: Chemiker spielen mit Zuckercomputer Tic-Tac-Toe

Chemischer RechnerChemiker spielen mit „Zuckercomputer“ Tic-Tac-Toe

Als Zeitvertreib ist es beliebt, das Spiel Tic-Tac-Toe. Ziel des Spiels ist es, drei Punkte oder drei Kreuze in eine Reihe zu bekommen. Wobei bei nur neun Spielfeldern recht kurze Partien gespielt werden. Im Vorteil ist stets Spieler A, der das Spiel eröffnet. Nur er hat die Chance, die Partie für sich zu entscheiden. Spieler B kann lediglich ein Remis erreichen.

sep
sep
sep
sep
Prof. Dr. Alexander Schiller

Den Chemikern Prof. Dr. Alexander Schiller und Martin Elstner von der Universität Jena ist es jetzt gelungen, mit ihrem „Zuckercomputer“ Tic-Tac-Toe zu spielen. Die Ergebnisse ihres Versuchs haben sie jüngst im „Journal of Chemical Information and Modeling“ der American Chemical Society veröffentlicht. Der Artikel wurde vom Verlag ausgewählt – in der sog. Editor’s Choice – und mit 4000 US Dollar unterstützt, um im sogenannten Open-Access-Verfahren weltweit frei zugänglich zu sein.

Ihren „Zuckercomputer“ haben der Heisenberg-Stipendiat Schiller und seine Kollegen 2014 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt (siehe: https://idw-online.de/de/news592445). In ihrer Versuchsanordnung verwenden sie einen Algorithmus, der ihnen anzeigt, welche Chemikalie als nächstes in ein Reaktionsgefäß pipettiert werden soll. Auf diese Weise werden die Signale nicht in einen Stromfluss, sondern in einen Materiefluss übersetzt und verarbeitet.

Anzeige

Im Gegensatz zu seinem elektronischen „Kollegen“ kann ein chemischer Computer viele unterschiedliche Signale verarbeiten, weil es unzählige chemische Verbindungen gibt. „Zuckercomputer“ wurde die Apparatur genannt, weil Schillers Team an der Universität Jena mit Zuckerlösung experimentiert, die in verschiedene Sensor-Chemikalien appliziert wird. Die dabei ausgelösten Reaktionen werden als Signale interpretiert und mit Hilfe eines Algorithmus‘ weitergegeben.

„Das Spiel Tic-Tac-Toe war das erste grafische Computerspiel, das 1952 an der Universität Cambridge auf einem Rechner lief“, sagt Alexander Schiller. Im Gegensatz zu dem damals in Cambridge eingesetzten Rechner EDSAC sei der in Jena entwickelte „Zuckercomputer“ limitiert, da er nicht über einen mehrfach beschreibbaren Speicher verfügt. „Die Eleganz unseres Rechners liegt dafür im spektralen Multiplexing, das es in der elektronischen Informationsverarbeitung gar nicht gibt“, sagt Martin Elstner. Anders gesagt: Während herkömmliche Computer auf dem simplen Modell beruhen, dass entweder ein Strom fließt oder nicht, können die Bits des „Zuckercomputers“ verschiedene Farben annehmen. Diese zusätzliche Informationsdimension können die Chemiker von der Universität Jena nun lesen, nutzen und auch manipulieren.

Die Arbeit mit dem „Zuckercomputer“ ist bislang reine Grundlagenforschung. Eine mögliche Anwendung könnte ein verbessertes Diagnoseverfahren sein, mit dem sich z. B. Blutproben rasch und effizient auf bestimmte Marker untersuchen ließen. Doch noch ist das Zukunftsmusik.

Original-Publikation:
M. Elstner, A. Schiller, J. Chem. Inf. Model. 2015, DOI: 10.1021/acs.jcim.1025b00324.

Kontakt:
Prof. Dr. Alexander Schiller (Jun.-Prof.)
Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
E-Mail: alexander.schiller@uni-jena.de

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zu dieser Firma

Mathematik im Romanesco

Mathematik im RomanescoVielfalt natürlicher Fettsäuren folgt dem „Goldenen Schnitt“

Bioinformatiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben herausgefunden, dass sich die Zahl theoretisch möglicher Fettsäuren mit gleicher Kettenlänge, aber unterschiedlicher Struktur anhand der berühmten Fibonacci-Zahlenfolge ermitteln lässt.

…mehr
Streumuster

Schnelle Hochdurchsatz-MethodePhasenverhalten von Polymer-Mischungen bestimmen

Um die Bestimmung des Phasenverhaltens von Polymermischungen zu vereinfachen und zu beschleunigen, haben das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und die Universität Jena eine Hochdurchsatz-Methode entwickelt.

…mehr

Weitere Beiträge in dieser Rubrik

Abstrakte Darstellung Passwortverschlüsselung

Datensicherheit aus dem LaborChemische Schlüssel für sichere Passwörter

Wissenschaftler aus dem KIT haben Informatik mit Chemie gepaart und ein gängiges Verschlüsselungsverfahren mit einem chemischen Passwort kombiniert. 

…mehr
Holm Kändler, Geschäftsführer der Hellma GmbH & Co. KG (Bild: Hellma)

Hellma erweitert die UnternehmensspitzeNeues Mitglied in der Geschäftsführung

Zum 1. März 2018 hat Hellma die Geschäftsführung durch Holm Kändler erweitert.

…mehr

BioanalytikKlinische Ergebnisse veröffentlicht: Bluttest zur der Erkennung von Leberkrebs

Die Epigenomics AG (FSE: ECX, OTCQX: EPGNY) Ergebnisse aus zwei klinischen Studien in EBioMedicine (unterstützt von Cell Press und The Lancet) bekannt gegeben und bezeichnet die Ergebnisse als "vielversprechend". Die Ergebnisse zeigen eine hohe Genauigkeit des epigenetischen Biomarker mSEPT9 bei der Erkennung von Leberkrebs in Patienten mit Leberzirrhose.

…mehr
Anzeige

Mediadaten 2018

LABO Einkaufsführer

Produktkataloge bei LABO

Produktkataloge zum Blättern


Hier finden Sie aktuelle Blätter-Kataloge von Herstellern aus der Branche. Einfach durchblättern oder gezielt nach Stichwort suchen!

Anzeige

LABO Web-Guide 2016 als E-Paper

LABO Web-Guide 2016

Web-Guide 2016


- Stichwortregister

- Firmenscreenshots

-Interessante Webadressen aus dem Labor

Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Jetzt den LABO Newsletter abonnieren

LABO Newsletter abonnieren

Der kostenlose LABO Newsletter informiert Sie wöchentlich über neue Produkte, Lösungen, Technologietrends und Innovationen aus der Branche sowie Unternehmensnachrichten und Personalmeldungen.

LABO bei Facebook und Twitter