Misturas de moléculas de corante fluorescente, colocados em pequenos pontos em uma superfície epóxi com uma impressora jato de tinta, codificar dados. Crédito:American Chemical Society.
À medida que as necessidades mundiais de armazenamento de dados aumentam, são necessárias novas estratégias de preservação da informação por longos períodos com reduzido consumo de energia. Agora, pesquisadores relatando em ACS Central Science desenvolveram uma abordagem de armazenamento de dados com base em misturas de corantes fluorescentes, que são depositados em uma superfície epóxi em pequenos pontos com uma impressora jato de tinta. A mistura de corantes em cada ponto codifica a informação binária que é lida com um microscópio fluorescente.
Dispositivos atuais para armazenamento de dados, como mídia ótica, mídia magnética e memória flash, normalmente duram menos de 20 anos, e eles requerem energia substancial para manter as informações armazenadas. Os cientistas exploraram o uso de diferentes moléculas, como DNA ou outros polímeros, para armazenar informações em alta densidade e sem energia, por milhares de anos ou mais. Mas essas abordagens são limitadas por fatores como alto custo relativo e velocidades lentas de leitura / gravação. George Whitesides, Amit Nagarkar e colegas queriam desenvolver uma estratégia molecular que armazena informações com alta densidade, velocidades rápidas de leitura / gravação e custo aceitável.
Os pesquisadores escolheram sete moléculas de corante fluorescente comercialmente disponíveis que emitem luz em diferentes comprimentos de onda. Eles usaram os corantes como bits para caracteres do American Standard Code for Information Interchange (ACSII), onde cada bit é um "0" ou "1, "dependendo se um corante particular está ausente ou presente, respectivamente. Uma sequência de 0s e 1s foi usada para codificar a primeira seção de um artigo de pesquisa seminal de Michael Faraday, o famoso cientista. A equipe usou uma impressora jato de tinta para colocar as misturas de corantes em pequenos pontos em uma superfície de epóxi, onde eles se tornaram covalentemente ligados. Então, eles usaram um microscópio de fluorescência para ler os espectros de emissão de moléculas de corante em cada ponto e decodificar a mensagem. Os dados fluorescentes podem ser lidos 1, 000 vezes sem perda significativa de intensidade. Os pesquisadores também demonstraram a capacidade da técnica de escrever e ler uma imagem de Faraday. A estratégia tem uma taxa de leitura de 469 bits / s, que é o mais rápido relatado para qualquer método de armazenamento de informação molecular, dizem os pesquisadores.