Datenkodierung in synthetischen Molekülen: Ein neuartiger Ansatz zur molekularen Datenspeicherung

Forscher haben eine neue Methode zur Kodierung von Informationen in synthetischen Molekülen entwickelt. Dieser innovative Ansatz wurde verwendet, um ein 11-stelliges Passwort zum Entsperren eines Computers zu kodieren und zu dekodieren. Die im Journal *Chem* veröffentlichte Studie stellt eine Alternative zu traditionellen Datenspeichermethoden dar. Die traditionellen Speichergeräte haben Nachteile, wie z. B. hohe Wartungskosten und Energieverbrauch. Moleküle bieten eine potenzielle Lösung für die langfristige Datenarchivierung. Das Team entwarf Moleküle, die elektrochemische Informationen enthalten und die Dekodierung über elektrische Signale ermöglichen. Das Team erstellte ein Alphabet von Zeichen mit vier verschiedenen Monomeren. Sie synthetisierten ein Polymer, das ein 11-stelliges Passwort ('Dh&@dR%P0W¢') darstellt. Sie dekodierten es mit einer Methode, die auf den elektrochemischen Eigenschaften der Moleküle basiert. Die Dekodierungsmethode beinhaltet den Abbau von kettenartigen Polymeren. Der schrittweise Abbau führt zu elektrischen Signalen. Diese Signale werden verwendet, um die sequentielle Identität der Monomere innerhalb des Polymers zu entschlüsseln. "Die Spannung liefert Ihnen eine Information - die Identität des Monomers, das gerade abgebaut wird", sagt Pasupathy. "Sobald wir festgestellt haben, welche Monomere wo sind, können wir das zusammensetzen, um die Identitäten der Zeichen in unserem kodierten Alphabet zu erhalten." Jede molekulare Nachricht kann nur einmal gelesen werden, da die Dekodierung die Polymere abbaut. Der Dekodierungsprozess dauert seine Zeit, etwa 2,5 Stunden für das 11-stellige Passwort. Das Team arbeitet an Methoden, um den Prozess zu beschleunigen. "Der nächste Schritt ist die Verbindung der Polymere mit integrierten Schaltkreisen", sagt Anslyn. "Wo die Computerchips zum Auslesesystem für die gespeicherten Informationen werden."