Загрузка огромных объемов данных в небольших пространствах не нова, но ученые хотят получить намного меньше компактных накопителей с молекулярным хранилищем данных.
Предыдущие исследования показали, что молекулы ДНК могут быть использованы в качестве инженерных устройств хранения данных. В настоящее время исследователи из Университета Брауна доказывают, что для этой цели также могут использоваться более мелкие и простые молекулы, такие как метаболиты.
Результаты нового исследования показывают, что можно кодировать и получать файлы изображений в масштабе килобайт в растворах с искусственными метаболомами, содержащими сахар, аминокислоты и другие небольшие молекулы.
Целью исследования было выяснить, возможно ли хранение данных с помощью искусственного метаболома, который известен в биологии как полный набор молекул, используемых для регуляции обмена веществ.
Чтобы достигнуть этого, они собрали искусственные метаболомы, используя различные жидкие смеси молекул. Наличие или отсутствие определенного метаболита в смеси кодирует один бит цифровых данных (ноль или единицу), в то время как количество типов молекул в метаболоме определяет, сколько битов он может содержать. Для своих экспериментов исследовательская группа создала смеси из 6 и 12 метаболитов, поэтому каждый метаболом мог содержать 6 или 12 битов.
Тысячи этих смесей были собраны на небольших металлических пластинах в форме капель размером с нанолитер, которые содержали и были расположены для кодирования данных. После этого чашки высушили, на каждой из которых были обнаружены крошечные пятна метаболитов, каждая из которых содержит цифровую информацию. С помощью этой методики авторы исследования смогли кодировать и извлекать различные файлы изображений размером до 2 килобайт.
По мере того как мировые данные растут и растут, потребность в емкости для хранения данных также увеличивается в геометрической прогрессии. Ученые предсказывают, что на Земле может не хватить кремниевого чипа для полупроводниковых чипов, чтобы хранить все производимые данные.
