Инженеры из Техасского университета в Остине разработали новый способ хранения информации, используя синтетические полимеры вместо традиционных жестких дисков или SSD. Исследователи вдохновились принципом записи данных в ДНК, которая способна удерживать большие объемы информации в минимальном пространстве на протяжении длительных периодов времени. В отличие от ДНК-технологий, которые требуют дорогостоящего и сложного оборудования, новый подход американских ученых позволяет кодировать и расшифровывать информацию с помощью электрических сигналов.
Об этом сообщает ProIT
Как работает хранение данных в полимерных молекулах
Группа ученых создала четыре типа пластиковых мономеров с различными электрохимическими характеристиками. На основе этих мономеров они построили условную «азбуку» из 256 символов. Для демонстрации технологии исследователи сгенерировали сложный пароль «Dh&@dR%P0W¢» и закодировали его в полимерную цепь. Считывание закодированной информации осуществляется методом сканирования электрических напряжений, которые помогают идентифицировать каждый мономер в полимере. Важно, что этот процесс не требует сложных масс-спектрометров или лазеров — достаточно простых электрических измерений.
«Это первая попытка записать информацию в строительный блок из пластика, которую затем можно будет считывать с помощью электрических сигналов, что приближает нас на шаг к хранению информации с использованием обычных материалов. Напряжение дает вам одну часть информации — идентификацию мономера, который сейчас разрушается, — и поэтому мы сканируем через различные напряжения и смотрим, как распадается молекула, что сообщает нам, какой мономер разрушается в данный момент. Как только мы точно определим, где находятся какие мономеры, мы сможем собрать это воедино, чтобы получить идентификацию символов в нашем закодированном алфавите», — объясняет один из авторов исследования, инженер Правин Пасупати.
Преимущества и ограничения новой технологии
Пока что технология имеет определенные ограничения: данные можно расшифровать только один раз, поскольку мономеры разрушаются во время считывания. Декодирование пароля из 11 символов заняло около 2,5 часов. В будущем исследователи планируют интегрировать полимерные носители с микросхемами для считывания информации компьютерами, что может значительно ускорить процесс декодирования.
Несмотря на это, новая система хранения имеет существенные преимущества — как и ДНК, синтетические полимеры способны хранить огромные объемы данных в очень малом объеме на протяжении длительного времени, в отличие от традиционных жестких дисков и твердотельных накопителей, которые уступают в долговечности и зависят от электропитания.
Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале Chem.