Микроорганизмы, обитающие в океане, со временем могут переродиться в компоненты необычайно сложной схемы. Одноклеточные водоросли, так же называемые диатомовыми, преобразуя питательные вещества и свет, строят кварцевые каркасы самой разнообразной формы, от простых геометрических структур, до трехмерных конструкций с тысячами пор. Из известных на данный момент почти 100'000 разновидностей этих организмов, некоторые могут достигать размеров порядка десятков нанометров; все они, при этом способны быстро самовоспроизводиться с помощью деления.
Кеннет Сандхадж (Технологический Институт Джорджии) с коллегами планируют использовать малые размеры и способность быстрого воспроизводства этих "кварцевых строителей" для создания сложных трехмерных электронных компонентов. Если их эксперименты увенчаются успехом, в скором времени они смогут создать схемы намного более сложные, чем любые существующие аналоги, производимые методами литографии.
Уже предложены несколько способов преобразования кварца, являющегося строительным материалом для "микроинженеров", в другие материалы, используемые в электронике, к примеру, в диоксид титана. Кроме того, известны способы преобразования химической структуры самих диатомовых организмов в окись магния (со структурами из диоксида титана) или разложения их на составляющие кварца (со структурами из циркония). Комбинируя эти методы, исследователи получили возможность создать сложные трехмерные наноструктруы из титана бария.
Польза "врожденных способностей" природы для построения различных наноструктур используется далеко не впервые; например, при построении серебряных нанотрубок основой были цепи аминокислот. Но Сандхадж планирует пойти дальше. Генетическая последовательность диатомовых организмов была расшифрована еще в 2004 году Международным Сотрудничеством Исследователей, тогда же появилось предположение, что разнообразием их форм управляет лишь несколько из генов. Ученый утверждает, что понимание генетики роста диатомовых водорослей и ее химическое изменение могут в будущем "растить на заказ" полезные электронные компоненты.
Предположительно, такие конструкции могли бы использоваться в катализе или построении батарей, благодаря тому, что они могут иметь большую площадь поверхности, а их поры послужили бы фильтрами.
