Hitech logo

Идеи

Новая ДНК-технология способна выполнять множество операций с данными

TODO:
Георгий Голованов23 августа, 11:23

Методы хранения или преобразования данных в молекулах ДНК уже существуют, некоторые даже есть в продаже. Технология, которую представили ученые из США, еще больше приближается к возможностям традиционной электроники. Теперь у полимерных структур появилась возможность и производить вычисления, и многократно записывать данные. Новый материал обеспечивает хранение на протяжении тысячелетий, к тому же он недорогой и простой в производстве.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

В современных вычислительных технологиях считается само собой разумеющимся, что методы записи данных и методы обработки данных совместимы друг с другом, хотя в реальности эти процессы происходят в разных частях компьютера. Во многом эта сочетаемость и делает электронные вычислительные машины такими удобными и популярными, пишет Phys.org.

Что касается технологии хранения информации в ДНК, то она может обеспечить намного более длительный срок службы и высокую емкость, но до сих пор не могла предоставить полный спектр возможностей, доступных электронике: хранение и перемещение данных; чтение, стирание, повторная запись и загрузка массивов данных; выполнение всего этого программируемым и надежным способом.

«Мы продемонстрировали, что такие ДНК-технологии возможны, когда создали одну из них», — заявил Альберт Кеун из Университета Северной Каролины, руководитель проекта.

Новая технология стала возможна благодаря прогрессу в получении мягких полимеров с уникальной морфологией. Ученые создали полимерные структуры, которые назвали дендриколлоидами. Сами они микроскопические, но разрастаются иерархически и образуют сеть наноскопических волокон. Из-за большой площади поверхности ДНК можно наносить на тончайшие волокна, не жертвуя плотностью данных.

«Можно поместить данные с тысячи ноутбуков в хранилище на ДНК размером с ластик на карандаше», — сказал Кеун.

А возможность отличать информацию ДНК от нановолокон, на которых она записана, позволяет выполнять многие из тех функций, которые есть у электронных устройств. Можно копировать информацию прямо с поверхности материала, не вредя ДНК. Можно стирать определенные части ДНК и затем записывать их на ту же поверхность.

Испытания технологии показали, что эта «первичная накопительная и вычислительная ДНК-машина» способна разгадывать простые судоку и решать шахматные задачи. А хранить данные она в состоянии на протяжении тысяч лет без повреждения носителя информации. Вдобавок дендроколлоидальный материал относительно недорогой и простой в производстве.

Ученые из Массачусетского технологического института (США) разработали метод длительного хранения ДНК в полимере, напоминающем янтарь. Новая технология позволяет сохранять разнообразные данные при комнатной температуре и защищает молекулы от повреждений, вызванных теплом или водой.