As instruções de montagem e operação da vida estão na forma de DNA. Esse não é o caso com objetos inanimados:qualquer pessoa que deseje imprimir um objeto em 3D também requer um conjunto de instruções. Se eles escolherem imprimir o mesmo objeto novamente anos depois, eles precisam de acesso às informações digitais originais. O próprio objeto não armazena as instruções de impressão.

Pesquisadores da ETH Zurich agora colaboraram com um cientista israelense para desenvolver um meio de armazenar informações extensas em quase todos os objetos. "Com este método, podemos integrar instruções de impressão 3D em um objeto para que, após décadas, ou mesmo séculos, será possível obter essas instruções diretamente do próprio objeto, "explica Robert Grass, Professor do Departamento de Química e Biociências Aplicadas.

Vários desenvolvimentos dos últimos anos tornaram esse avanço possível. Um deles é o método da Grass para marcar produtos com um "código de barras" de DNA embutido em minúsculas contas de vidro. Essas nanopérolas são usadas na indústria como rastreadores para testes geológicos ou como marcadores para produtos alimentícios de alta qualidade, assim, distinguindo-os de falsificações usando um código de barras relativamente curto que consiste em um código de 100 bits. Essa tecnologia já foi comercializada pela spin-off da ETH Haelixa.

Tornou-se possível armazenar enormes volumes de dados no DNA. Yaniv Erlich, colega de Grass, um cientista da computação israelense, desenvolveu um método que teoricamente torna possível armazenar 215, 000 terabytes de dados em um único grama de DNA. E o próprio Grass foi capaz de armazenar um álbum de música inteiro no DNA - o equivalente a 15 megabytes de dados.

Os dois cientistas juntaram esses métodos em uma nova forma de armazenamento de dados, como eles relatam no jornal Nature Biotechnology . Eles chamam a forma de armazenamento de DNA das coisas, uma decolagem na chamada Internet das Coisas, em que objetos são conectados com informações via internet.

Comparável à biologia

Como um caso de uso, os pesquisadores 3-D imprimiram um coelho de plástico que contém as instruções (cerca de 100 kilobytes de dados) para imprimir o objeto. Os pesquisadores conseguiram isso adicionando minúsculas contas de vidro contendo DNA ao plástico. "Assim como coelhos reais, nosso coelho também carrega seu próprio projeto, "Grass diz.

E assim como na biologia, este novo método tecnológico retém as informações por várias gerações - uma característica que os cientistas demonstraram recuperando as instruções de impressão de uma pequena parte do coelho e usando-as para imprimir uma nova. Eles conseguiram repetir esse processo cinco vezes, essencialmente criando o "tataraneto" do coelho original.

"Todas as outras formas conhecidas de armazenamento têm uma geometria fixa:um disco rígido deve se parecer com um disco rígido, um CD como um CD. Você não pode alterar o formulário sem perder informações, "Diz Erlich." O DNA é atualmente o único meio de armazenamento de dados que também pode existir na forma líquida, o que nos permite inseri-lo em objetos de qualquer forma. "

Escondendo informação

Uma outra aplicação da tecnologia seria ocultar informações em objetos do cotidiano, uma técnica que os especialistas chamam de esteganografia. Para mostrar este aplicativo, os cientistas se voltaram para a história:entre os escassos documentos que atestam a vida no Gueto de Varsóvia durante a Segunda Guerra Mundial está um arquivo secreto que foi montado por um historiador judeu e residente do gueto na época e escondido das tropas de Hitler em latas de leite. Hoje, este arquivo está listado no Registro da Memória do Mundo da UNESCO.

Grama, Erlich e seus colegas usaram a tecnologia para armazenar um curta-metragem sobre este arquivo (1,4 megabytes) em contas de vidro, que eles então despejaram nas lentes de óculos comuns. “Não seria nenhum problema levar um par de óculos como este pela segurança do aeroporto e, assim, transportar informações de um lugar para outro sem ser detectado, "Erlich diz. Em teoria, deve ser possível esconder as contas de vidro em qualquer objeto de plástico que não atinja uma temperatura muito alta durante o processo de fabricação. Esses plásticos incluem epóxidos, poliéster, poliuretano e silicone.

Marcando medicamentos e materiais de construção

Além disso, esta tecnologia pode ser usada para marcar medicamentos ou materiais de construção, como adesivos ou tintas. As informações sobre sua qualidade podem ser armazenadas diretamente no próprio medicamento ou material, Grass explica. Isso significa que as autoridades de supervisão médica podem ler os resultados dos testes do controle de qualidade da produção diretamente do produto. E em edifícios, por exemplo, os trabalhadores que estão fazendo reformas podem descobrir quais produtos de quais fabricantes foram usados ​​na estrutura original.

No momento, o método ainda é relativamente caro. Traduzir um arquivo de impressão 3D como o armazenado no DNA do coelho de plástico custa cerca de 2, 000 francos suíços, Grass diz. Uma grande soma disso vai para a síntese das moléculas de DNA correspondentes. Contudo, quanto maior o tamanho do lote de objetos, quanto menor o custo unitário.