Pētnieki no Teksasas Universitātes Ostinā ir panākuši lielu zinātnisku atklājumu, izstrādājot jaunu metodi digitālo datu kodēšanai un izgūšanai, izmantojot sintētiskas molekulas, kas līdzīgas plastmasai, kas pavēra ceļu uz revolūciju informācijas uzglabāšanā.
Satura rādītājs
Pētnieki no Teksasas Universitātes Ostinā ir panākuši ievērojamu progresu molekulārās datu uzglabāšanas jomā. Izmantojot sintētiskas molekulas, kas līdzīgas plastmasai, viņi ir izstrādājuši metodi digitālās informācijas kodēšanai un dekodēšanai ar elektrisko signālu palīdzību. Šis inovatīvais process ļauj saglabāt un atjaunot 11 simbolu garu paroli no sintētiskiem polimēriem, neizmantojot tradicionālos sekvencēšanas instrumentus. Šis sasniegums sola mainīt mūsu priekšstatus par datu uzglabāšanu, pavērt ceļu uz videi draudzīgu un energoefektīvu materiālu izmantošanu datu uzglabāšanai.
Datu uzglabāšanas pārskatīšana molekulārajā līmenī
Atšķirībā no cietajiem diskiem vai flash atmiņas, kuriem nepieciešams pastāvīgs enerģijas avots un kuri ir pakļauti degradācijai, molekulas, piemēram, DNS, var stabili uzglabāt datus tūkstošiem gadu. Tomēr DNS vai sintētisko polimēru dešifrēšanai parasti nepieciešami dārgi instrumenti, piemēram, masu spektrometri. Jaunā pieeja, ko izstrādājusi pētnieku grupa Pravina Pasupati un Erika Anslin vadībā, ļauj apiet šos šķēršļus, izmantojot molekulas ar unikālām elektrokīmiskām signatūrām, kuras var nolasīt ar vienkāršākiem un potenciāli pārnēsājamākiem elektroniskiem ierīcēm.
Pētnieki izstrādāja 256 simbolu “alfabētu”, izmantojot tikai četru monomēru kombinācijas — molekulārus blokus, kas atšķiras ar savu elektrokīmisko uzvedību. Šie monomēri tika savienoti polimērā, tādējādi kodējot 11 simbolu paroli. Pēc polimēra sintēzes pētnieki izmantoja procesu, kurā tas sadalās vienā monomērā, katram sadalījumam atbrīvojot unikālu, uztveramu sprieguma signālu, ko var pārvērst atbilstošā simbolā.
Ceļā uz molekulārajā atmiņu ikdienas dzīvē
Šis sasniegums demonstrē jaunu molekulārās atmiņas formu, izmantojot materiālus, kas ir pieejamāki un mērogojamāki nekā DNS. Tas arī paver ceļu uz futuristisku datu nesēju izveidi, kas varēs darboties gadsimtiem ilgi, nepatērējot elektroenerģiju un viegli integrējoties elektroniskās ierīcēs. Lai gan šī metode pagaidām neizskauž sekvencēšanas destruktīvos vai darbietilpīgos aspektus, tā ir pirmais solis ceļā uz portatīvu un integrētu polimēru datu uzglabāšanas tehnoloģiju izstrādi.
Nākamais solis būs polimēru savienošana ar integrālām shēmām, kur datoru mikroshēmas kļūs par sistēmu uzglabātās informācijas nolasīšanai. Šī inovācija var radikāli mainīt datu uzglabāšanas un piekļuves veidus, padarot tehnoloģiju ilgtspējīgāku un vairāk integrētu mūsu ikdienas dzīvē.
Inovāciju sekas
Šīs tehnoloģijas potenciāls ir milzīgs. Papildus enerģijas patēriņa samazināšanai datu uzglabāšanai, tas var arī mazināt atkarību no deficītiem dabas resursiem, kas tiek izmantoti mūsdienu uzglabāšanas tehnoloģijās. Sintētisko materiālu izmantošanas iespēja stabilai un uzticamai datu uzglabāšanai paver jaunas perspektīvas datu arhivēšanas un informācijas drošības jomā.
Šo metodi var izmantot arī medicīnā, kur liela apjoma genomisko datu uzglabāšana ir ļoti svarīga. Apvienojot ķīmiju un elektroniku, pētnieki veido tiltu starp divām disciplīnām, kas var mainīt globālo tehnoloģiju ainavu.
Daudzsološa datu uzglabāšanas nākotne
Šis pētījums iezīmē jaunas datu uzglabāšanas ēras sākumu, kurā ikdienas materiāli var kļūt par mūsu digitālās informācijas glabātājiem. Šīs tehnoloģijas praktiskās iespējas ir milzīgas: no rūpnieciskas izmantošanas līdz personīgo ierīču radīšanai. Tā kā pētījumi šajā jomā turpinās, paliek jautājums: kā šīs inovācijas ietekmēs mūsu mijiedarbību ar tehnoloģijām nākotnē?
