Hoje em dia, podemos acessar todo o conhecimento da humanidade a partir de pequenos computadores que temos no bolso. Todos esses dados precisam ser armazenados em algum lugar, mas servidores enormes ocupam muito espaço físico e exigem muita energia. Pesquisadores de Harvard desenvolveram um novo sistema para ler e escrever informações usando moléculas orgânicas que poderiam permanecer estáveis e funcionais por milhares de anos.
O ADN é, compreensivelmente, a ferramenta para armazenar informação no mundo natural – pode armazenar grandes quantidades de dados numa molécula minúscula e é extremamente estável, sobrevivendo durante milénios nas condições certas. Recentemente, os cientistas exploraram esta capacidade registando dados em ADN na ponta de lápis, em latas de tinta spray e até mesmo ocultando dados em bactérias vivas. Mas existem obstáculos à utilização do ADN como portador de informação: lê-lo e escrevê-lo continua a ser um processo bastante complexo e lento.
“Vamos usar uma estratégia que não pegue ideias emprestadas diretamente da biologia”, diz Brian Cafferty, um dos autores do novo estudo. “Em vez disso, contamos com técnicas comuns à química orgânica e analítica e desenvolvemos uma abordagem que utiliza moléculas pequenas e de baixo peso molecular para codificar informações.”
Em vez de DNA, os pesquisadores usaram oligopeptídeos, pequenas moléculas compostas por números variados de aminoácidos. A base para o novo meio de armazenamento é uma microplaca – uma placa de metal com 384 células minúsculas. Diferentes combinações de oligopeptídeos são colocadas em cada célula para codificar um byte de informação.
O mecanismo é baseado em um sistema binário: se um oligopeptídeo específico estiver presente, ele será lido como 1 e, caso contrário, como 0. Isso significa que o código em cada célula pode representar uma letra ou um pixel de uma imagem. A chave para reconhecer qual oligopeptídeo está presente em uma célula é a sua massa, que pode ser obtida utilizando um espectrômetro de massa.
Em seus experimentos, os pesquisadores conseguiram registrar, salvar e ler 400 KB de informações, incluindo uma transcrição de palestra, uma fotografia e uma imagem. Segundo a equipe, a velocidade média de gravação foi de oito bits por segundo e a velocidade de leitura foi de 20 bits por segundo, com precisão de 99,9%.
Os cientistas dizem que o novo sistema tem várias vantagens. Os oligopeptídeos podem ser estáveis por centenas ou milhares de anos, tornando-os uma escolha ideal para armazenamento de dados de arquivo a longo prazo. Eles também podem armazenar mais dados em um espaço físico menor, potencialmente ainda maior que o DNA. Assim, todo o conteúdo da Biblioteca Pública de Nova York pode ser preservado em uma colher de chá cheia de proteínas.
O sistema pode funcionar com uma ampla gama de moléculas e gravar dados mais rapidamente do que seus equivalentes baseados em DNA, embora os pesquisadores admitam que a leitura pode ser bastante lenta. De qualquer forma, a tecnologia pode ser melhorada no futuro com técnicas melhores, como o uso de impressoras jato de tinta para registrar dados e espectrômetros de massa aprimorados para lê-los.
O estudo foi publicado em revista científica .
Fonte: 3dnews.ru