De nos jours, nous pouvons accéder à toutes les connaissances de l’humanité depuis les petits ordinateurs de nos poches. Toutes ces données doivent être stockées quelque part, mais les énormes serveurs occupent beaucoup d’espace physique et nécessitent beaucoup d’énergie. Des chercheurs de Harvard ont développé un nouveau système de lecture et d'écriture d'informations utilisant des molécules organiques qui pourraient potentiellement rester stables et fonctionnelles pendant des milliers d'années.
L’ADN est naturellement l’outil de stockage d’informations dans le monde naturel : il peut stocker de grandes quantités de données dans une minuscule molécule et est extrêmement stable, survivant pendant des millénaires dans de bonnes conditions. Récemment, des scientifiques ont exploré cette capacité en enregistrant des données dans l'ADN sur la pointe de crayons, dans des bombes de peinture en aérosol et même en cachant des données dans des bactéries vivantes. Mais il existe des obstacles à l’utilisation de l’ADN comme support d’information : sa lecture et son écriture restent un processus assez complexe et lent.
"Nous allons utiliser une stratégie qui n'emprunte pas d'idées directement à la biologie", explique Brian Cafferty, l'un des auteurs de la nouvelle étude. "Au lieu de cela, nous nous sommes appuyés sur des techniques communes à la chimie organique et analytique et avons développé une approche qui utilise de petites molécules de faible poids moléculaire pour coder les informations."
Au lieu de l’ADN, les chercheurs ont utilisé des oligopeptides, de petites molécules constituées d’un nombre variable d’acides aminés. La base du nouveau support de stockage est une microplaque, une plaque métallique contenant 384 minuscules cellules. Différentes combinaisons d'oligopeptides sont placées dans chaque cellule pour coder un octet d'information.
Le mécanisme est basé sur un système binaire : si un oligopeptide particulier est présent, il est lu comme 1, et sinon, comme 0. Cela signifie que le code dans chaque cellule peut représenter une lettre ou un pixel d'une image. La clé pour reconnaître quel oligopeptide est présent dans une cellule est sa masse, qui peut être obtenue à l’aide d’un spectromètre de masse.
Au cours de leurs expériences, les chercheurs ont pu enregistrer, sauvegarder et lire 400 Ko d'informations, dont une transcription de cours, une photographie et une image. Selon l'équipe, la vitesse d'écriture moyenne était de huit bits par seconde et la vitesse de lecture de 20 bits par seconde, avec une précision de 99,9 %.
Les scientifiques affirment que le nouveau système présente plusieurs avantages. Les oligopeptides peuvent être stables pendant des centaines ou des milliers d’années, ce qui en fait un choix idéal pour le stockage de données d’archives à long terme. Ils peuvent également stocker davantage de données dans un espace physique plus petit, potentiellement même plus que l’ADN. Ainsi, tout le contenu de la bibliothèque publique de New York peut être conservé dans une cuillère à café pleine de protéines.
Le système peut fonctionner avec un large éventail de molécules et écrire des données plus rapidement que ses homologues basés sur l’ADN, bien que les chercheurs admettent que la lecture peut être assez lente. Quoi qu’il en soit, la technologie pourra être améliorée à l’avenir grâce à de meilleures techniques, telles que l’utilisation d’imprimantes à jet d’encre pour enregistrer les données et de spectromètres de masse améliorés pour les lire.
L'étude a été publiée dans une revue scientifique .
Source: 3dnews.ru