V súčasnosti máme prístup ku všetkým poznatkom ľudstva z malých počítačov vo vrecku. Všetky tieto údaje musia byť niekde uložené, ale obrovské servery zaberajú veľa fyzického priestoru a vyžadujú veľa energie. Výskumníci z Harvardu vyvinuli nový systém na čítanie a zapisovanie informácií pomocou organických molekúl, ktoré by potenciálne mohli zostať stabilné a funkčné po tisíce rokov.
DNA je pochopiteľne nástrojom na ukladanie informácií v prirodzenom svete – dokáže uchovávať obrovské množstvo údajov v malej molekule a je mimoriadne stabilná a v správnych podmienkach prežije tisícročia. Nedávno vedci túto schopnosť skúmali zaznamenávaním údajov do DNA na špičke ceruziek, v plechovkách s farbami v spreji a dokonca aj ukrývaním údajov v živých baktériách. Existujú však prekážky pri používaní DNA ako nosiča informácií; jej čítanie a písanie zostáva pomerne zložitým a pomalým procesom.
„Budeme používať stratégiu, ktorá si nepožičiava nápady priamo z biológie,“ hovorí Brian Cafferty, jeden z autorov novej štúdie. "Namiesto toho sme sa spoliehali na techniky spoločné pre organickú a analytickú chémiu a vyvinuli sme prístup, ktorý využíva malé molekuly s nízkou molekulovou hmotnosťou na kódovanie informácií."
Namiesto DNA vedci použili oligopeptidy, malé molekuly zložené z rôzneho počtu aminokyselín. Základom pre nové pamäťové médium je mikroplatnička - kovová platňa s 384 maličkými bunkami. Rôzne kombinácie oligopeptidov sú umiestnené v každej bunke na kódovanie jedného bajtu informácie.
Mechanizmus je založený na binárnom systéme: ak je prítomný konkrétny oligopeptid, číta sa ako 1, a ak nie, potom ako 0. To znamená, že kód v každej bunke môže predstavovať jedno písmeno alebo jeden pixel obrázka. Kľúčom k rozpoznaniu, ktorý oligopeptid je prítomný v bunke, je jeho hmotnosť, ktorú je možné získať pomocou hmotnostného spektrometra.
Vo svojich experimentoch vedci dokázali zaznamenať, uložiť a prečítať 400 KB informácií vrátane prepisu prednášky, fotografie a obrázka. Podľa tímu bola priemerná rýchlosť zápisu 20 bitov za sekundu a rýchlosť čítania 99,9 bitov za sekundu s presnosťou XNUMX %.
Vedci tvrdia, že nový systém má niekoľko výhod. Oligopeptidy môžu byť stabilné stovky alebo tisíce rokov, čo z nich robí ideálnu voľbu pre dlhodobé uchovávanie archívnych dát. Môžu tiež uložiť viac údajov na menšom fyzickom priestore, potenciálne ešte viac ako DNA. Celý obsah New York Public Library tak možno uchovať v lyžičke plnej bielkovín.
Systém dokáže pracovať so širokým spektrom molekúl a dokáže zapisovať dáta rýchlejšie ako jeho náprotivky založené na DNA, hoci vedci pripúšťajú, že čítanie môže byť dosť pomalé. Tak či onak, technológiu možno v budúcnosti zlepšiť pomocou lepších techník, ako je použitie atramentových tlačiarní na zaznamenávanie údajov a vylepšené hmotnostné spektrometre na ich čítanie.
Štúdia bola publikovaná vo vedeckom časopise .
Zdroj: 3dnews.ru