Ξεχάστε τα δακτυλικά αποτυπώματα ή τον έλεγχο ταυτότητας δύο παραγόντων – οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να συνδεόμαστε σε έναν υπολογιστή μέσω ενός συνθετικού μορίου. Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Chem», ερευνητές κατάφεραν να αποθηκεύσουν και να αποκωδικοποιήσουν έναν κωδικό 11 χαρακτήρων ενσωματωμένο στη μοριακή δομή ενός κομματιού πλαστικού. Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να συμβάλει στην κάλυψη της αυξανόμενης ανάγκης για μακροχρόνια αποθήκευση δεδομένων, προτείνουν οι επιστήμονες.
«Τα μόρια μπορούν να αποθηκεύσουν πληροφορίες για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα χωρίς να απαιτείται ενέργεια. Η φύση μάς έχει ήδη δώσει την απόδειξη ότι αυτό είναι εφικτό» δήλωσε ο Πραβίν Πασουπάθι, ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και συν-συγγραφέας της μελέτης.
«Πρόκειται για την πρώτη προσπάθεια εγγραφής πληροφοριών σε δομικά στοιχεία πλαστικού, τα οποία μπορούν να διαβαστούν μέσω ηλεκτρικών σημάτων — ένα βήμα πιο κοντά στην αποθήκευση δεδομένων σε καθημερινά υλικά» εξήγησε.
Οι παραδοσιακές μέθοδοι αποθήκευσης δεδομένων έχουν σημαντικά μειονεκτήματα: είναι ακριβές και καταναλώνουν πολλή ενέργεια. Ακόμη και οι πιο εξελιγμένες συσκευές αποθήκευσης μπορούν να διατηρήσουν αξιόπιστα πληροφορίες μόνο για περίπου 10 χρόνια. Τα μόρια όπως το DNA προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση, αφού μπορούν να αποθηκεύσουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων για μεγάλο χρονικό διάστημα με ελάχιστο ενεργειακό κόστος. Ωστόσο, η πρόσβαση σε αυτές τις πληροφορίες είναι δύσκολη και απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό, όπως φασματογράφους μάζας.
Για να ξεπεράσουν αυτούς τους περιορισμούς, οι ερευνητές σχεδίασαν μόρια που περιέχουν αλληλουχίες ηλεκτροχημικών πληροφοριών και κατόρθωσαν να τις διαβάσουν μέσω ηλεκτρικών σημάτων. Τα μόρια αυτά, που κωδικοποιούν κωδικούς πρόσβασης, αποτελούνται από τέσσερα δομικά στοιχεία (μονομερή), το καθένα με μοναδικές ηλεκτροχημικές ιδιότητες. Για τη δημιουργία του κωδικού, οι ερευνητές σχεδίασαν ένα αλφάβητο 256 χαρακτήρων, όπου κάθε χαρακτήρας αντιστοιχούσε σε διαφορετικό συνδυασμό τεσσάρων μονομερών. Στη συνέχεια, συνέδεσαν τα μονομερή για να δημιουργήσουν έναν πολυμερές που αντιπροσώπευε τον 11-ψήφιο κωδικό: «Dh&@dR%P0W¢».
Οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης μια νέα μέθοδο για την ανάγνωση αυτών των ηλεκτροχημικών σημάτων. Τα πολυμερή αυτά έχουν μια μοναδική ιδιότητα: μπορούν να διασπαστούν διαδοχικά, ένα μονομερές τη φορά. Έτσι, η ομάδα αποκωδικοποίησε τον κωδικό αφαιρώντας ένα προς ένα τα δομικά στοιχεία από το άκρο της αλυσίδας και χρησιμοποιώντας βολταμμετρία για να μετρήσει τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Καθώς αποσπώνταν, κάθε μονομερές παρήγαγε μοναδικά ηλεκτροχημικά σήματα, τα οποία οι ερευνητές χρησιμοποίησαν για να αποκωδικοποιήσουν επιτυχώς τον κωδικό.
Το μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι, μόλις διασπαστούν, τα μόρια δεν μπορούν να επανέλθουν στην αρχική τους μορφή, που σημαίνει ότι η πληροφορία μπορεί να διαβαστεί μόνο μία φορά. Επίσης, χρειάστηκαν περίπου 2,5 ώρες για τη διαδικασία αποκωδικοποίησης του κωδικού. Οι ερευνητές εργάζονται επί του παρόντος για την επιτάχυνση της διαδικασίας και στο μέλλον σκοπεύουν να ενσωματώσουν την τεχνολογία σε μικροτσίπ.
«Η προσέγγισή μας έχει τη δυνατότητα να εφαρμοστεί σε μικρότερες, πιο οικονομικές συσκευές σε σύγκριση με τα παραδοσιακά φασματομετρικά συστήματα» δήλωσε ο Έρικ Άνσλιν, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν.
«Ανοίγει συναρπαστικές προοπτικές για τη σύνδεση της χημικής κωδικοποίησης με σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα και συσκευές» πρόσθεσε.
ΠΗΓΗ: Gizmodo
