Інженери з Техаського університету в Остіні розробили новий спосіб зберігання інформації, використовуючи синтетичні полімери замість традиційних жорстких дисків або SSD. Дослідники надихнулися принципом запису даних у ДНК, яка здатна утримувати великі обсяги інформації у мінімальному просторі протягом тривалих періодів часу. На відміну від ДНК-технологій, які вимагають дорогого та складного обладнання, новий підхід американських науковців дозволяє кодувати й розшифровувати інформацію за допомогою електричних сигналів.
Про це розповідає ProIT
Як працює зберігання даних у полімерних молекулах
Група вчених створила чотири типи пластикових мономерів із різними електрохімічними характеристиками. На основі цих мономерів вони побудували умовну «абетку» з 256 символів. Для демонстрації технології дослідники згенерували складний пароль «Dh&@dR%P0W¢» та закодували його у полімерний ланцюг. Зчитування закодованої інформації здійснюється методом сканування електричних напруг, які допомагають ідентифікувати кожен мономер у полімері. Важливо, що цей процес не потребує складних мас-спектрометрів чи лазерів — достатньо простих електричних вимірювань.
«Це перша спроба записати інформацію в будівельний блок із пластику, яку потім можна буде зчитувати за допомогою електричних сигналів, що наближає нас на крок до зберігання інформації за допомогою звичайних матеріалів. Напруга дає вам одну частину інформації — ідентифікацію мономеру, який зараз руйнується, — і тому ми скануємо через різні напруги і дивимося, як розпадається молекула, що повідомляє нам, який мономер руйнується в якийсь час. Як тільки ми точно визначимо, де знаходяться які мономери, ми зможемо зібрати це воєдино, щоб отримати ідентифікацію символів у нашому закодованому алфавіті», — пояснює один з авторів дослідження, інженер Правін Пасупаті.
Переваги та обмеження нової технології
Поки що технологія має певні обмеження: дані можна розшифрувати лише раз, оскільки мономери руйнуються під час зчитування. Декодування пароля з 11 символів зайняло близько 2,5 години. У майбутньому дослідники планують інтегрувати полімерні носії з мікросхемами для зчитування інформації комп’ютерами, що може значно прискорити процес декодування.
Попри це, нова система зберігання має суттєві переваги — як і ДНК, синтетичні полімери здатні зберігати величезні обсяги даних у дуже малому об’ємі протягом тривалого часу, на відміну від традиційних жорстких дисків і твердотілих накопичувачів, які поступаються у довговічності та залежать від електроживлення.
Результати цього дослідження були опубліковані в науковому журналі Chem.