Desde libros hasta disquetes y memorias magnéticas, las tecnologías para almacenar información continúan mejorando. Sin embargo, amenazas tan simples como el agua y tan complejas como los ciberataques aún pueden corromper nuestros registros.

A medida que continúa el auge de los datos, cada vez se almacena más información en cada vez menos espacio. Incluso la nube, cuyo nombre promete opaco, espacio infinito:eventualmente alcanzará su límite de almacenamiento, no puede frustrar a todos los piratas informáticos, y devora energía. Ahora, una nueva forma de almacenar información vive fuera de Internet pirateable, no usa energía una vez escrito, y, según uno de los investigadores que lo desarrolló, "podría permitir que la información se conserve durante millones de años".

"Piense en almacenar el contenido de la Biblioteca Pública de Nueva York con una cucharadita de proteína, "dijo Brian Cafferty, becario postdoctoral en el laboratorio de George Whitesides y autor de un artículo que describe la nueva técnica. El trabajo se realizó en colaboración con Milan Mrksich y su grupo en la Northwestern University.

"Al menos en esta etapa, no vemos que este método compita con los métodos existentes de almacenamiento de datos, ", Dijo Cafferty." En cambio, lo vemos como un complemento de esas tecnologías y, como objetivo inicial, muy adecuado para el almacenamiento de datos de archivo a largo plazo ".

Es posible que la herramienta química de Cafferty no reemplace a la nube. Pero el sistema de archivo ofrece una alternativa atractiva a las herramientas de almacenamiento biológico como el ADN sintético, que los científicos aprendieron recientemente a manipular para registrar cualquier información, incluidos los GIF, tutoriales de cocina, texto, y musica.

Pero si bien el ADN es pequeño en comparación con los chips de computadora, es grande en el mundo molecular. Y la síntesis de ADN requiere un trabajo calificado y, a menudo, repetitivo. Si cada mensaje debe diseñarse desde cero, El almacenamiento de macromoléculas puede ser un trabajo largo y costoso.

"Nos propusimos explorar una estrategia que no toma prestada directamente de la biología, ", Dijo Cafferty." En cambio, confiamos en técnicas comunes en la química orgánica y analítica, y desarrolló un enfoque que utiliza pequeños moléculas de bajo peso molecular para codificar información ".

Con solo una síntesis, el equipo produjo suficientes moléculas pequeñas para codificar varios videos a la vez, haciendo que el enfoque requiera menos mano de obra y sea más económico que uno basado en el ADN. Por sus moléculas de bajo peso, el equipo seleccionó oligopéptidos (dos o más péptidos unidos entre sí), que son comunes, estable, y más pequeño que el ADN, ARN, o proteínas.

Los oligopéptidos varían en masa, dependiendo de su número y tipo de aminoácidos. Mezclados, se distinguen entre sí, como letras en una sopa de letras.

Hacer palabras a partir de las letras es un poco más complicado:en un micropocillo, como una versión en miniatura de un whack-a-mole, pero con 384 agujeros, cada pozo contiene oligopéptidos. Cuando la tinta se absorbe en una página, las mezclas de oligopéptidos se ensamblan sobre una superficie metálica donde se almacenan. Si el equipo quiere volver a leer lo que "escribieron, "miran uno de los pozos a través de un espectrómetro de masas, que clasifica las moléculas por masa. Esto les dice qué oligopéptidos estaban presentes o ausentes:su masa los delata.

Para traducir el revoltijo de moléculas en letras y palabras, los investigadores tomaron prestado el código binario. Una M, por ejemplo, utiliza cuatro de los ocho posibles oligopéptidos, cada uno con una masa diferente. Los cuatro que flotan en el pozo reciben un 1, mientras que los cuatro que faltan reciben un cero. El código binario molecular apunta a una letra correspondiente o, si la información es una imagen, un píxel correspondiente.

Con este método, una mezcla de ocho oligopéptidos podría almacenar un byte de información; 32 pueden almacenar cuatro bytes; etcétera.

Hasta aquí, Cafferty y su equipo han "escrito, "almacenado, y "leer" la famosa conferencia del físico Richard Feynman "Hay mucho espacio en la parte inferior, "una foto de Claude Shannon (conocido como el padre de la teoría de la información), y la pintura en madera de Hokusai "La gran ola de Kanagawa". Dado que se estima que el archivo digital global alcanzará los 44 billones de gigabytes en 2020 (10 veces su tamaño en 2013), la imagen de un tsunami parecía apropiada.

El equipo puede recuperar sus obras maestras almacenadas con una precisión del 99,9 por ciento. Su escritura promedia ocho bits por segundo y su lectura, 20. Dado que su velocidad de escritura supera con creces la escritura con ADN sintético, en esta etapa, la lectura podría ser más rápida y económica con la macromolécula. Pero con tecnología más rápida, Es probable que aumenten las velocidades del equipo. Una impresora de inyección de tinta por ejemplo, podría generar caídas a tasas de 1, 000 por segundo y atesora más información en áreas más pequeñas. Y los espectrómetros de masas mejorados podrían captar aún más información a la vez.

El equipo también podría mejorar la estabilidad, costo, y capacidad de su almacenamiento molecular con diferentes clases de moléculas. Sus oligopéptidos están hechos a medida y, por lo tanto, más caro. Pero los futuros constructores de bibliotecas podrían comprar moléculas económicas como alcanetioles, que podría registrar 100, 000, 000 bits de información por solo un centavo. A diferencia de otros sistemas de almacenamiento de información molecular, que dependen de una molécula específica, este enfoque puede utilizar cualquier molécula maleable siempre que pueda manipularse en trozos distinguibles.

Los oligopéptidos y opciones similares ya son resistentes. "Los oligopéptidos tienen estabilidades de cientos o miles de años en condiciones adecuadas, "según el documento. Las resistentes moléculas pueden resistir sin luz ni oxígeno, en altas temperaturas y sequía. Y, a diferencia de la nube, a qué piratas informáticos pueden acceder desde su sillón favorito, sólo se puede acceder al almacenamiento molecular en persona. Incluso si un ladrón encuentra el alijo de datos, Se necesita química para recuperar el código.

Esta historia se publica por cortesía de Harvard Gazette, Periódico oficial de la Universidad de Harvard. Para noticias universitarias adicionales, visite Harvard.edu.