2 mesi fa
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AGI - Per la prima volta una tecnologia a DNA è stata in grado di svolgere una serie di funzioni di archiviazione e calcolo dei dati, ovvero l'archiviazione, il recupero, il calcolo, la cancellazione o la riscrittura ripetuta dei dati, al posto dell'elettronica convenzionale. Le precedenti tecnologiea Dna di archiviazione e calcolo dei dati potevano completare alcuni, ma non tutti questi compiti.
Ad annunciare questo significativo progresso è stato un gruppo di ricercatori della North Carolina State University e della Johns Hopkins University in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology. “Nelle tecnologie informatiche convenzionali, diamo per scontato che i modi in cui i dati vengono archiviati e il modo in cui vengono elaborati siano compatibili tra loro”, afferma il responsabile del progetto Albert Keung, scienziato della North Carolina State University e coautore dello studio.
“Ma in realtà, l'archiviazione e l'elaborazione dei dati vengono eseguite in parti separate del computer e i computer moderni sono una rete di tecnologie complesse”, aggiunge. Fino ad oggi, si è pensato che la tecnologia a DNA potesse essere utile per l'archiviazione dei dati a lungo termine e si è escluso il suo utilizzo in altre operazioni presenti nei dispositivi elettronici tradizionali: spostamento dei dati; la capacità di leggere, cancellare, riscrivere, ricaricare o elaborare file di dati specifici; e fare tutte queste cose in modi programmabili e ripetibili.
“Abbiamo dimostrato che queste tecnologie basate sul DNA sono valide, perché ne abbiamo realizzata una”, sottolineano i ricercatori. La nuova tecnologia è stata sviluppata grazie alla possibilità di creare materiali polimerici morbidi dotati di morfologie uniche. “In particolare, abbiamo creato strutture polimeriche che chiamiamo dendricolloidi: iniziano a livello microscopico, ma si diramano l'una dall'altra in modo gerarchico per creare una rete di fibre su scala nanometrica”, spiega Orlin Velev, coautore dello studio e professore emerito di ingegneria chimica e biomolecolare presso la North Carolina State University.
“Questa morfologia crea una struttura con un'elevata area superficiale, che ci consente di depositare il DNA tra le nanofibrille senza sacrificare la densità dei dati”, aggiunge. “Si potrebbe immagazzinare l'equivalente di mille dati di un computer portatile in uno spazio di archiviazione basato sul DNA delle stesse dimensioni di una gomma per matita”, afferma Keung.
“La capacità di distinguere le informazioni del DNA dalle nanofibre su cui sono archiviate ci consente di svolgere molte delle stesse funzioni che si possono svolgere con i dispositivi elettronici”, afferma Kevin Lin, primo autore del documento. “Possiamo copiare le informazioni del DNA direttamente dalla superficie del materiale senza danneggiarlo. Possiamo anche cancellare parti mirate di DNA – continua – e poi riscrivere sulla stessa superficie, come eliminare e riscrivere le informazioni archiviate sul disco rigido. In sostanza, ci consente di svolgere l'intera gamma di funzioni di archiviazione e calcolo dei dati del DNA. Inoltre, abbiamo scoperto che quando depositiamo il DNA sul materiale dendricolloide, il materiale aiuta a preservare il DNA”.
I ricercatori hanno dimostrato che la nuova tecnologia di archiviazione e calcolo dei dati è in grado di risolvere semplici problemi di sudoku e scacchi. E i test suggeriscono che potrebbe archiviare i dati in modo sicuro per migliaia di anni in spazi disponibili in commercio senza degradare il DNA che archivia le informazioni. “Inoltre, il materiale ospite dendrocolloidale è relativamente poco costoso e facile da fabbricare”, conclude Velev.
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