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Ciência

Bactérias vivas podem se transformar em processadores de uma nova geração de computadores

Pesquisadores desenvolveram um sistema capaz de resolver problemas matemáticos de uma maneira surpreendente. A tecnologia utiliza um recurso da natureza que os processadores tradicionais não conseguem reproduzir.
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Tempo de leitura: 4 minutos

Durante décadas, a evolução dos computadores esteve associada à fabricação de transistores cada vez menores e processadores mais potentes. Entretanto, um grupo de cientistas decidiu seguir um caminho completamente diferente. Em vez de aperfeiçoar os componentes eletrônicos, os pesquisadores buscaram inspiração em processos naturais que existem há bilhões de anos. Depois de aproximadamente duas décadas de investigação, conseguiram demonstrar um sistema de computação com uma característica extraordinária: seus processadores podem se multiplicar sozinhos.

Uma pesquisa de 20 anos criou um computador que funciona sem chips tradicionais

Pesquisadores liderados pela Universidade McGill, no Canadá, desenvolveram um sistema experimental que utiliza bactérias vivas para resolver problemas matemáticos.

A tecnologia representa uma abordagem radicalmente diferente da computação convencional, baseada em circuitos eletrônicos e transistores.

O estudo foi publicado em 11 de agosto de 2026 na revista científica Microsystems & Nanoengineering, embora seus resultados tenham recebido maior divulgação no início de novembro.

O princípio da descoberta está relacionado a duas características naturais dos microrganismos: a capacidade de se deslocar por espaços microscópicos e a possibilidade de se reproduzir rapidamente.

Em vez de executar instruções eletrônicas, as bactérias percorrem caminhos físicos que representam diferentes possibilidades matemáticas.

O sistema foi construído com dispositivos microfluídicos, estruturas que contêm redes de canais extremamente pequenos.

Esses canais são organizados para representar as decisões necessárias à resolução de determinados problemas.

Quando os pesquisadores introduzem as bactérias, elas começam a explorar os percursos disponíveis.

Cada trajetória pode representar uma combinação diferente de valores.

Ao final, os cientistas analisam imagens dos caminhos percorridos para identificar possíveis soluções.

O detalhe mais surpreendente é que os processadores conseguem se reproduzir

Em um computador convencional, aumentar a capacidade de processamento geralmente exige adicionar componentes eletrônicos ou utilizar equipamentos mais potentes.

No sistema desenvolvido pelos pesquisadores, parte dessa ampliação acontece naturalmente.

As bactérias se multiplicam enquanto exploram os canais, aumentando a quantidade de organismos disponíveis para percorrer diferentes caminhos.

O estudo utilizou microrganismos como Escherichia coli e Vibrio natriegens.

A segunda espécie chamou atenção por sua capacidade de reprodução particularmente rápida.

Entretanto, isso não significa que cada bactéria seja mais eficiente do que um processador moderno.

Individualmente, esses organismos são muito mais lentos.

A vantagem potencial está no processamento paralelo, já que numerosos microrganismos podem explorar diferentes possibilidades simultaneamente.

Para testar a tecnologia, os cientistas escolheram um desafio conhecido como problema da soma de subconjuntos.

Nesse problema, é necessário descobrir se determinados números de uma lista podem ser combinados para alcançar um valor específico.

Por exemplo, considerando os números 3, 5, 7 e 10, uma das combinações possíveis para obter 15 seria somar 5 e 10.

Embora pareça simples, o número de combinações cresce exponencialmente conforme novos elementos são adicionados.

Nos experimentos, o sistema conseguiu resolver instâncias envolvendo até sete números.

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© Joseph Xu – Michigan Engineering

A descoberta pode abrir uma nova fronteira para a computação

O interesse científico pela tecnologia está relacionado à possibilidade de explorar muitas soluções ao mesmo tempo.

Problemas desse tipo aparecem em diferentes áreas, incluindo otimização, criptografia e biologia molecular.

Em determinadas situações, computadores tradicionais precisam avaliar um número enorme de possibilidades antes de encontrar uma resposta.

A proposta dos pesquisadores é investigar se redes microscópicas percorridas por organismos vivos podem oferecer uma abordagem complementar.

Entretanto, ainda existem limitações importantes.

O crescimento excessivo das bactérias pode obstruir os canais, comprometendo o funcionamento do dispositivo.

Além disso, os microrganismos nem sempre seguem os trajetos esperados, o que pode provocar erros na interpretação dos resultados.

Também será necessário melhorar a precisão das leituras e demonstrar que a arquitetura funciona com problemas muito maiores.

Até agora, não existem evidências de que esses computadores biológicos superem os processadores eletrônicos em aplicações práticas de grande escala.

Os computadores do futuro poderão ter componentes vivos?

Os pesquisadores não pretendem substituir imediatamente notebooks, smartphones ou servidores convencionais por dispositivos preenchidos com bactérias.

A tecnologia permanece em estágio de prova de conceito e ainda precisa superar obstáculos de controle, confiabilidade e escalabilidade.

Seu potencial está em complementar os sistemas existentes, especialmente em tarefas que envolvem a exploração simultânea de muitas possibilidades.

O aspecto mais inovador é que o próprio crescimento biológico pode contribuir para aumentar os recursos disponíveis durante o processamento.

Se futuras pesquisas conseguirem tornar essa arquitetura mais eficiente, determinados sistemas de computação poderão utilizar organismos vivos como parte de sua estrutura.

A descoberta não significa o fim dos chips tradicionais, mas demonstra que processar informações não precisa ser uma atividade exclusivamente eletrônica.

Depois de duas décadas de trabalho, os cientistas abriram uma possibilidade fascinante: algumas máquinas do futuro poderão contar com unidades de processamento que crescem e se reproduzem dentro de um laboratório.

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