Італійські дослідники створили екран, зображення в якому формується за допомогою світлочутливих бактерій і проектора, який виводить на екран негатив зображення. Принцип роботи екрану заснований на тому, що бактерії рухаються швидше в сильно освітлених областях і накопичуються в слабо освітлених областях. Стаття опублікована в журналі.
Вчені нерідко використовують бактерій як основу складних електронних пристроїв. Наприклад, з їх допомогою вдалося створити датчик кровотечі в кишечнику, надруковану на папері сонячну панель і навіть масив логічних вентилів для обробки сигналів. Крім того, деякі дослідники навчилися малювати бактеріями. Зазвичай для цього застосовують речовини, що провокують вироблення пігментів або викликають іншу просторово-варіюється реакцію, а деякі дослідники використовували для цього опромінення світлом з різними довжинами хвиль. Однак майже всі ці розробки об'єднує те, що зображення можна створити лише один раз.
Роберто Ді Леонардо (Roberto Di Leonardo) і його колеги з Римського Університету Ла Сапієнца створили екран з бактеріями, що дозволяє формувати в ньому зображення за допомогою опромінення видимим світлом і згодом змінювати це зображення. В основі системи лежать генетично модифіковані бактерії кишкової палички, що експресують світлочутливий білок протеородопсин. Завдяки цьому білку опромінення збільшує швидкість руху бактерій.
Створена дослідниками установка складається з капіляра з бактеріями, з одного боку від якого розташовується світлодіод, що просвічує капіляр наскрізь, а з іншого встановлено напівпрозоре дзеркало, яке відображає зелений колір від проектора і пропускає червоний колір від світлодіоду до камери.
Оскільки бактерію можна розглядати як об'єкт, що випадково рухається, щільність розміщення бактерій у просторі назад пропорційна швидкості руху. Іншими словами, бактерії створюють «затор» в областях з низьким освітленням. Через таку залежність щільності від освітлення дослідники вирішили проектувати на капіляр не саме зображення, а його негатив. Завдяки цьому бактерії накопичуються в областях, в яких інтенсивність неінвертованого зображення висока.
Автори також оснастили систему алгоритмом, який раз на 20 секунд перевіряє реальне зображення, сформоване бактеріями, і порівнює його зі зразком. Після обчислення відмінностей алгоритм створює трохи змінену проекцію, яка повинна наблизити реальне зображення до еталону.
Минулого року американські вчені створили штам кишкової палички, що реагує на червоний, зелений і синій кольори і виробляє відповідні пігменти. Таким способом вчені змогли створити кілька кольорових зображень, у тому числі стрибаючого Маріо з відомої гри.