خبر

  • تک بورد - کاغذ سمینال مایکل فارادی ، تصویر ، به صورت دیجیتالی در رنگهای فلورسنت ذخیره می شود

    کاغذ سمینال مایکل فارادی ، تصویر ، به صورت دیجیتالی در رنگهای فلورسنت ذخیره می شود
    12 روز و 11 ساعت قبل

    رنگها ارزان قیمت ، کم مصرف هستند و بدون میکروسکوپ مخصوص قابل خواندن نیستند
    دیسک های نوری ، درایوهای فلش و هارد دیسک های مغناطیسی فقط می توانند اطلاعات دیجیتالی را برای چند دهه ذخیره کنند و نیاز به انرژی زیادی برای حفظ ، و این روشها برای ذخیره سازی طولانی مدت داده ها ایده آل نیستند. بنابراین محققان به دنبال استفاده از مولکول ها به عنوان جایگزین ، به ویژه ذخیره داده های DNA بوده اند. این روش ها

    محققان دانشگاه هاروارد یک روش ذخیره سازی داده ها را بر اساس مخلوطی از رنگهای فلورسنت ایجاد کرده اند که بر روی سطح اپوکسی در نقاط کوچک چاپ می شوند. مخلوط رنگها در هر نقطه اطلاعاتی را رمزگذاری می کند که سپس با میکروسکوپ فلورسنت خوانده می شود.

    بر اساس مقاله جدیدی که در مجله ACS Central Science منتشر شد ، اکنون دانشمندان دانشگاه هاروارد به چگونگی استفاده از رنگهای فلورسنت به عنوان قطعاتی برای ذخیره ارزانتر و سریعتر اطلاعات پی برده اند. آنها روش خود را با ذخیره یکی از مقالات اصلی فیزیکدان قرن نوزدهم مایکل فارادی در زمینه الکترومغناطیس و شیمی و همچنین تصویر JPEG از فارادی آزمایش کردند. هزینه ، "گفت Amit A. Nagarkar ، یکی از نویسندگان مقاله ، که این تحقیقات را به عنوان فوق دکتری در آزمایشگاه هاروارد جورج وایتسایدز انجام داده است. "[این] دسترسی به ذخیره سازی داده های طولانی مدت با استفاده از فناوری های تجاری موجود-چاپ جوهر افشان و میکروسکوپ فلورسانس را فراهم می کند." ناگارکار در حال حاضر در یک شرکت نوپا با هدف تجاری سازی این روش کار می کند.

    آمیت ناگارکار در ایجاد یک سیستم ذخیره سازی داده ها که از رنگهای فلورسنت استفاده می کند ، در حین کار فوق تخصصی در آزمایشگاه جورج وایتسایدز در دانشگاه هاروارد کمک کرد. بزرگنمایی/Amit Nagarkar به توسعه یک سیستم ذخیره سازی داده ها کمک می کند که از رنگهای فلورسنت استفاده می کند در حالی که در آزمایشگاه جورج وایتسایدز در دانشگاه هاروارد کار می کرد. کریس اسنیب/کارکنان هاروارد < p> دلیل خوبی برای همه علاقه به استفاده از DNA برای ذخیره اطلاعات وجود دارد. همانطور که قبلاً گزارش کردیم ، DNA دارای چهار عنصر شیمیایی است - آدنین (A) ، تیمین (T) ، گوانین (G) و سیتوزین (C) - که یک نوع کد را تشکیل می دهند. اطلاعات را می توان با تبدیل داده ها از کد دودویی به کد پایه 4 و اختصاص آن به یکی از چهار حرف ، در DNA ذخیره کرد. چگالی داده DNA به مراتب بیشتر از سیستم های ذخیره سازی معمولی است. یک گرم می تواند نشان دهنده نزدیک به 1 میلیارد ترابایت (1 زتابایت) داده باشد. و این یک رسانه قوی است: داده های ذخیره شده را می توان برای مدت زمان طولانی - ده ها سال یا حتی قرن ها حفظ کرد. به به عنوان مثال ، دو سال پیش ، دانشمندان استنفورد با موفقیت نسخه ای سه بعدی از اسم حیوان دست اموز استنفورد-مدل آزمایشی رایج در گرافیک کامپیوتری سه بعدی-ساختند که دستورالعمل های چاپ را برای تکثیر اسم حیوان دست اموز ذخیره می کرد. این خرگوش به لطف افزودن نانو مهره های حاوی DNA به پلاستیکی که برای پرینت سه بعدی از آن استفاده می شود ، حدود 100 کیلوبایت داده دارد.

    اما استفاده از DNA چالش های مهمی را نیز به همراه دارد. برای مثال ، ذخیره و بازیابی داده ها از DNA معمولاً با توجه به توالی یابی مورد نیاز ، زمان قابل توجهی را می طلبد. و توانایی ما برای سنتز DNA هنوز راه درازی در پیش دارد تا تبدیل به یک ابزار عملی ذخیره سازی داده شود. بنابراین دانشمندان دیگر امکان استفاده از پلیمرهای غیر بیولوژیکی برای ذخیره داده های مولکولی ، رمزگشایی (یا خواندن) اطلاعات ذخیره شده را با توالی یابی پلیمرها با طیف سنجی جرمی پشت سر هم بررسی کرده اند. با این حال ، سنتز و تصفیه پلیمرهای مصنوعی یک فرایند پرهزینه ، پیچیده و زمان بر است. src = "https://techbord.com/picsbody/2110/6544-2.jpg" alt = "https://techbord.com کاغذ سمینال مایکل فارادی ، تصویر ، به صورت دیجیتالی در رنگهای فلورسنت ذخیره می شود" srcset = "https://cdn.arstechnica.net /wp-content/uploads/2021/10/dyedata2.jpg 2x "> بزرگنمایی/Nagarkar مولکول های رنگی کوچک مورد استفاده برای ذخیره اطلاعات را نمایش می دهد. کریس اسنیب/کارکنان هاروارد

    در سال 2019 ، آزمایشگاه Whitesides ذخیره اطلاعات را با موفقیت نشان داد در مخلوطی از الیگوپپتیدهای تجاری موجود در سطح فلز ، بدون نیاز به تکنیک های سنتز وقت گیر و گران قیمت. آزمایشگاه از طیف سنج جرمی برای تشخیص مولکول ها بر اساس وزن مولکولی آنها برای خواندن اطلاعات ذخیره شده استفاده کرد. اما هنوز برخی مسائل وجود داشت ، مهمترین آنها این بود که اطلاعات در حین بازخوانی از بین رفت. همچنین ، روند خواندن آهسته بود (10 بیت در ثانیه) و کوچک شدن اندازه مشکل ساز بود ، زیرا کاهش اندازه نقطه لیزری منجر به افزایش نویز در داده ها شد.

    بنابراین ناگارکار و همکاران تصمیم گرفت مولکول هایی را بررسی کند که می توانند از نظر نوری نسبت به وزن مولکولی از یکدیگر متمایز شوند. آنها به طور خاص هفت رنگ فلورسنت تجاری با رنگ های مختلف را انتخاب کردند. برای "نوشتن" اطلاعات ، تیم از چاپگر جوهر افشان برای قرار دادن محلولهای رنگهای فلورسنت مخلوط بر روی یک لایه اپوکسی حاوی گروههای آمینو واکنش پذیر استفاده کرد. واکنش بعدی پیوندهای آمیدی پایداری ایجاد می کند و به طور م theثر اطلاعات را در جای خود قفل می کند.





خبرهای دیگر از علوم پایه