Lưu trữ dữ liệu trong các đồ vật thường ngày

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ liên bang Thụy Sỹ (ETH Zurich) đã hợp tác với một nhà khoa học Israel để phát triển một phương tiện lưu trữ thông tin rộng rãi trong hầu hết mọi đồ vật. “Với phương pháp này, chúng ta có thể tích hợp các hướng dẫn in 3D vào một vật thể để sau nhiều thập kỷ hoặc thậm chí hàng thế kỷ, sẽ có thể thu thập những chỉ dẫn đó trực tiếp từ chính vật thể này", GS. Robert Grass, đồng tác giả nghiên cứu giải thích. Cách lưu trữ thông tin này giống như các sinh vật sống là nằm trong các phân tử ADN.

 

"ADN kết nối vạn vật"

Một số phương pháp đã được phát triển trong vài năm qua làm cho khả năng này trở nên khả thi. Một trong số đó là phương pháp của GS. Grass, đánh dấu các sản phẩm bằng "mã vạch" ADN được nhúng trong các hạt thủy tinh rất nhỏ. Các hạt nano này có nhiều cách sử dụng khác nhau, ví dụ làm công cụ thử nghiệm địa chất hoặc đánh dấu thực phẩm chất lượng cao để phân biệt với thực phẩm bị nhái. Mã vạch tương đối ngắn: chỉ là mã 100 bit (100 vị trí chứa "0" hoặc "1"). Công nghệ này hiện đã được công ty phái sinh Haelixa của ETH thương mại hóa.

Bên cạnh đó cũng có thể lưu trữ khối lượng dữ liệu khổng lồ trong ADN. Yaniv Erlich, nhà khoa học máy tính người Israel và là cộng sự của Grass đã đưa ra một phương pháp về mặt lý thuyết cho phép lưu trữ 215.000 terabyte dữ liệu trong một gam ADN. Bản thân GS. Grass có thể lưu trữ toàn bộ album nhạc trong ADN, tương đương với 15 megabyte dữ liệu. Hiện nay, hai nhà khoa học này đã kết hợp những phát minh này vào một hình thức lưu trữ dữ liệu mới, được gọi là "ADN kết nối vạn vật".

So sánh với sinh học

Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã in 3D một con thỏ bằng nhựa có chứa các hướng dẫn (dữ liệu trị giá khoảng 100 kilobyte). Để làm được điều đó, các nhà khoa học đã bổ sung các hạt thủy tinh nhỏ chứa ADN vào nhựa.

Giống như trong sinh học, phương pháp mới này lưu giữ thông tin qua nhiều thế hệ - đặc trưng mà các nhà khoa học đã tạo ra bằng cách lấy các hướng dẫn in từ một phần nhỏ của thỏ và sử dụng chúng để in một bản hoàn toàn mới. Họ có thể lặp lại quá trình này 5 lần, về cơ bản tạo ra thế hệ "cháu chắt" của con thỏ ban đầu.

"Tất cả các hình thức lưu trữ khác đã được biết đến đều có hình dạng cố định: ổ cứng phải trông giống ổ cứng, CD giống như CD. Bạn không thể thay đổi hình dạng mà không bị mất thông tin", Erlich nói. “ADN hiện là phương tiện lưu trữ dữ liệu duy nhất có thể tồn tại dưới dạng chất lỏng, cho phép chúng ta chèn nó vào các vật thể có hình dạng bất kỳ".

Ẩn thông tin

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ này để lưu trữ một đoạn phim ngắn về kho lưu trữ này (1,4 megabyte) trong các hạt thủy tinh, sau đó họ rót vào thấu kính thông thường. Về lý thuyết, có thể giấu các hạt thủy tinh trong bất kỳ đồ vật nào bằng nhựa, không đạt nhiệt độ quá cao trong quá trình sản xuất. Các loại nhựa này bao gồm epoxit, polyester, polyurethane và silicone.

Đánh dấu thuốc và vật liệu xây dựng

Công nghệ này có thể được áp dụng để đánh dấu thuốc hoặc vật liệu xây dựng như chất kết dính hoặc sơn. Thông tin về chất lượng của chúng có thể được lưu trữ trực tiếp trong thuốc hoặc vật liệu. Có nghĩa là cơ quan giám sát y tế có thể đọc kết quả kiểm tra từ việc kiểm soát chất lượng sản xuất sản phẩm. Ví dụ, trong các tòa nhà, công nhân thực hiện công việc cải tạo có thể tìm ra những sản phẩm nào mà nhà sản xuất sử dụng trong cấu trúc ban đầu.

Phương pháp này hiện vẫn còn tương đối tốn kém. Việc truyền một tệp in 3D giống như tệp được lưu trữ trong ADN của thỏ nhựa mất khoảng 2.000 franc Thụy Sỹ. Bên cạnh đó còn cần một khoản tiền lớn dành cho việc tổng hợp các phân tử ADN tương ứng.

P.K.L (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191209110529.htm, 12/2019