Los investigadores de Harvard utilizan tintes para almacenar datos, lo que es prometedor para el almacenamiento a largo plazo

En la era digital, cada byte de datos tiene que ir a alguna parte, y preferiblemente permanecer allí durante mucho tiempo. Esta última parte es un gran problema cuando se trata de sistemas de almacenamiento de datos, que suelen durar menos de 20 años. Un grupo de químicos de la Universidad de Harvard está tratando de resolver el problema con una innovación que se asemeja a pequeñas gotas de tinta.

en un nuevo papel En ACS Central Science, investigadores de Laboratorio de George Whitesides Se describe un nuevo método de almacenamiento que utiliza una mezcla de siete tintes fluorescentes disponibles comercialmente para el archivo de archivos de datos. Los pigmentos se dejan caer mediante una impresora de inyección de tinta y se leen con un microscopio que puede detectar las diferentes longitudes de onda de luz que emite cada pigmento. Luego, los investigadores decodifican el mensaje binario en las partículas y lo devuelven a documentos, libros, fotos, videos o cualquier otra cosa que se pueda almacenar digitalmente.

En teoría, los datos se pueden guardar durante mucho tiempo, miles de años o más. El largo programa de opciones de almacenamiento de datos moleculares supera a los de los dispositivos de medios de almacenamiento de datos actuales, como unidades flash, discos Blu-ray, cintas de memoria magnética y unidades de computadora, que pueden almacenar información durante un máximo de 40 años y tienen límites de tamaño estrictos. ., vulnerable a los daños causados ​​por el agua y la piratería.

Otra desventaja de los procesos de almacenamiento tradicionales es que consumen energía. Incluso la nube tiene un límite de almacenamiento, requiere servidores físicos enormes y costosos y, por supuesto, es vulnerable a la piratería.

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“Este método puede proporcionar acceso al almacenamiento de datos de archivo a bajo costo”, dijo Amit, coautor principal del artículo, que realizó la investigación como becario postdoctoral en el Whitesides Lab. “[It] Proporciona acceso al almacenamiento de datos a largo plazo utilizando tecnologías comerciales existentes: impresión por inyección de tinta y microscopía de fluorescencia. “

El método del tinte puede ser particularmente útil con información cuyo almacenamiento está regulado (registros financieros y legales, por ejemplo) y en casos donde el almacenamiento a largo plazo es crítico, como con datos satelitales. Los pigmentos viven de la permeable Internet, son relativamente baratos de producir y no se pueden leer sin un microscopio especial. Esta tecnología no consume energía una vez que se registran los datos.

Las moléculas de tinte se dejan caer sobre una superficie epoxi a la que se unen químicamente, bloqueando la información en su lugar. Para traducir los bits de información en los diferentes tintes, los investigadores utilizaron el Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información. Cada número, letra y píxel de los datos que desean almacenar está representado por una matriz de unos y ceros, dependiendo de si un tono particular está presente o ausente. El microscopio de fluorescencia que utilizan detecta la presencia o ausencia de moléculas de colorante. Sabiendo qué pigmentos están presentes, pueden decodificar el mensaje binario. Los investigadores informaron que la información se podía leer con una precisión del 99,6 por ciento, y en un área de 7,2 x 7,2 mm, pudieron escribir 1.407.542 bytes de información digital utilizando tintes.

La Universidad de Harvard ha licenciado la tecnología a una nueva empresa de almacenamiento de datos digitales cofundada por Nagarkar, Whitesides, los profesores de la Universidad de Woodford L. y Ann A. Flowers, y los ex postdoctorados Michael Fink y Alexei Ten, para desarrollar los métodos en un producto comercial. Aún en sus primeras etapas, la compañía está buscando oportunidades para asociarse con proveedores de almacenamiento de datos.

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El último artículo se basa en Trabajo anterior Por el Whitesides Lab, donde los investigadores utilizaron péptidos para almacenar información digital.

Amit Nagarkar ayudó a desarrollar un sistema de almacenamiento de datos que utiliza tintes fluorescentes.

Un investigador sostiene un chip con pequeñas moléculas de tinte que se utilizan para almacenar datos.

Nagarkar muestra pequeñas moléculas de pigmento que se utilizan para almacenar información.

Durante años, los científicos han estado explorando el uso de varias moléculas e incluso ADN sintético para almacenar información, incluidos GIF, texto y música, solo para verse frustrados por factores como el costo y la lenta velocidad de lectura y escritura de esas tecnologías.

El método de teñido ofrece una alternativa tentadora debido a su rapidez y costo. El sistema escribe información a una tasa promedio de 128 bits por segundo y la lee a una tasa de 469. Se cree que esta es la velocidad de lectura más rápida reportada para cualquier método de almacenamiento de información molecular.

Como prueba de esto, los investigadores han almacenado un documento de antecedentes de Michael Faraday, junto con una imagen JPEG del físico y químico inglés del siglo XIX. Eligieron a Faraday debido a su trabajo fundamental en electromagnetismo y química, que allanó el camino para que la electricidad se volviera útil como tecnología práctica y finalmente marcó el comienzo de la era de la información moderna, dijo Samuel Root, becario postdoctoral en el Laboratorio Whitesides y coautor. del artículo actual.

Los investigadores creen que los métodos de almacenamiento de datos, como la innovación de tintes, serán cada vez más importantes en el siglo XXI. “En el futuro, necesitaremos almacenar grandes cantidades de datos a medida que nuestra sociedad se transforme en digital”, dijo Nagarkar.

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Este trabajo fue apoyado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos.

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