Всередині нового саркофагу Чорнобильської АЕС
20 Липня , 2019
Вчені навчилися отримувати графен за допомогою бактерій
22 Липня , 2019

Створений перший дослідний зразок “молекулярного жорсткого диска” , здатного зберігати великі обсяги інформації

Сьогодні вчені з різних груп і організацій прикладають великі зусилля, спрямовані на створення пристроїв зберігання інформації, здатних кодувати цю інформацію в структурі молекул органічних сполук. Найбільш перспективним видом молекул вважаються молекули синтетичної ДНК, щільність запису інформації яких значно перевершує щільність запису інформації сучасних жорстких дисків. Проте, дослідники з університету Брауна продемонстрували, що молекули ДНК є далеко не єдино можливими “молекулярними носіями інформації”, Вони успішно записали і зчитали цифрову інформацію, використовуючи в якості носія складний розчин, що містить безліч синтетичних органічних речовин.
В експериментах вчені використовували так звані метаболоми, які є складними розчинами, що містять цукри, амінокислоти та інші малі органічні молекули. При записі інформації в такий розчин деякі молекули починають реагувати одна з одною, утворюючи молекули нових типів, які і є носіями інформації. А зчитування записаної інформації проводиться шляхом досить простого хімічного аналізу складу розчину метаболоми. Більше того, вчені стверджують, що для запису і зберігання інформації можна використовувати більш широкий набір органічних молекул, ніж вони використовували в своїх експериментах. Це, в деяких випадках, дозволить ще більше збільшити показник інформаційної щільності і підвищити надійність і довговічність таких молекулярних сховищ.
Кількість типів молекул в розчині штучної метаболоми визначає кількість бітів інформації, що здатна зберігати одна комірка молекулярної пам’яті. У своїх експериментах вчені створили розчини-метаболоми, що містять від 6 до 12 різних типів молекул. Крапельки цих сумішей, обсяг яких дорівнював приблизно одному нанолітру, були розподілені в певному порядку по поверхні пластини, яка стала чимось на зразок “молекулярного жорсткого диска”. Для забезпечення точності нанесення крапель розчину і точності дозування використовувався спеціальний високоточний робот.
Процедура запису інформації в такі молекулярні комірки пам’яті полягала в додаванні в розчин інших компонентів, які вступали в реакцію тільки з одним з типів молекул, що вже знаходяться в розчині. Після цього проводився процес висушування рідкого розчину і аналіз складу відкладень органічних молекул, що залишилися на місці колишніх рідких крапель. Дані з мас-спектрометра, який використовувався в якості аналізатора, вказували на наявність інформації у складі тих або інших молекул, що потім розшифровувалась в послідовність логічних нулів і одиниць.
Таким хитрим способом вченим вдалося записати і зчитати з молекулярного жорсткого диска інформацію, об’ємом в два кілобайта, джерелом якої був простий графічний файл. Однак, зберігання інформації – це лише одна з можливостей, що надаються даним методом, за його допомогою також можна виконувати досить складну біохімічну обробку збереженої інформації. Іншими словами, створені вченими “молекулярні жорсткі диски” можуть перетворитися на повноцінні біохімічні комп’ютери, що не володіють вражаючою швидкодією, але працюють в умовах, в яких не можуть працювати звичні нам кремнієві обчислювальні системи.

Джерело

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: