Исследователи из Университета Саутгемптона создали пятимерные (5D) кристаллы памяти, способные хранить огромные объемы данных практически вечно. Эти кремнеземные диски на небольшом носителе устойчивы к экстремальным условиям. На этот раз ученые внедрилив его структуру последовательность, представляющую полный геном современного человека.
Эта технология не совсем новая. К 2011 году инженеры усовершенствовали методы использования фемтосекундных лазерных импульсов для создания наноразмерных пустот в стекловидном материале из диоксида кремния, также называемом силика. В зависимости от количества энергии в этой пустоте можно создавать различия в пространствах.
Трехмерное положение наноразмерных структур, наряду с их размером и ориентацией, позволяет хранить данные в формате 5D. Эти пустоты всего 20 нанометров в размере позволяют крупнейшим кристаллам памяти вмещать сотни терабайт данных. В отличие от нестабильной химической структуры магнитной ленты или фоточувствительных красителей в компакт-дисках, кремний — кислородная структура, почти неизменна со временем, независимо от условий. Ее можно заморозить, наступить на нее или нагреть до 1 тыс. ºC, пустоты все равно останутся читаемыми при наличии нужного оборудования.
Данные извлекаются с помощью оптического микроскопа и поляризатора. Узоры, сделанные на 5D-диске, видны по-разному в зависимости от угла обзора и увеличения микроскопа. Теоретически этот материал может оставаться при комнатной температуре в течение многих миллиардов лет и сохранять свою целостность, что делает его более устойчивым, чем любой другой компактный метод хранения данных, изобретенный на сегодняшний день.
Исследователи из Университета Саутгемптона в сотрудничестве с Helixwork Technologies встроили последовательность около 3 млрд символов, представляющих геном человека, в единый кристалл, что составило около 800 Мгб данных. Этот кристалл памяти был помещен в архив Memory of Mankind в Австрии, добавившись к коллекции сотен керамических книг, которые хранятся в старинной соляной шахте для будущих поколений.
Сможет ли развитый интеллект использовать генетический материал для воскрешения Homo sapiens или каких-либо других видов, которые мы могли бы захотеть вернуть к жизни, пока предполагается лишь в теории, основанной на текущих знаниях. Также трудно предсказать, как будущие ученые могут использовать хранилища давно утраченных генов, находящихся в их руках. По словам Питера Казански, физика-оптика из Университета Саутгемптона, из исследований следует, что генетический материал простых организмов может быть синтезирован и использован в клетках для создания жизнеспособных образцов в лабораторных условиях.
Он также добавляет, что «кристалл памяти 5D предоставляет ученым шанс создать вечное хранилище геномной информации, из которого будут восстановлены более сложные организмы, такие как растения и животные, если наука в будущем это позволит».
Четыре года назад общее количество данных, созданных человечеством, составляло приблизительно 64 зетабайта, охватывающих весь спектр информации — от сериалов Netflix до TikTok-видео и статей на ScienceAlert. В этом году ожидается, что этот показатель достигнет почти 150 зетабайт, и эта тенденция, похоже, не замедляется. Такие объемы данных могут понадобиться в будущем, что создаст необходимость в надежных, доступных и экономически эффективных способах хранения информации в компактных форматах.
Ранее сообщалось, что тысячи крошечных роботов размером чуть больше вируса могут в будущем спасти сотни тысяч жизней, предотвращая кровотечения в мозге. Международная группа ученых разработала магнитные устройства для точной доставки свертывающих препаратов в сосуды. В испытаниях эти нанороботы успешно устранили аневризму в сонной артерии подопытного животного.