Cercetătorii au dezvoltat un dispozitiv de stocare a datelor care combină ADN sintetic cu un semiconductor, oferind promisiuni pentru sisteme mai rapide și mai eficiente energetic. Prototipul, realizat de echipa de la Pennsylvania State University, folosește un memristor cu rezistență variabilă, ce necesită sub 0,1 volți pentru funcționare și consumă de aproximativ 100 de ori mai puțină energie față de soluțiile convenționale.
Utilizarea ADN-ului în tehnologia de stocare
ADN-ul este recunoscut ca fiind una dintre cele mai dense forme de stocare naturală a informației, cu o capacitate teoretică de circa 215 milioane de gigabytes pe gram. Pentru a putea fi folosit în dispozitive electronice, cercetătorii au sintetizat fragmente scurte de ADN, care au fost modificate prin dopare cu nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți proprietățile electrice.
Ulterior, aceste fragmente au fost integrate în pelicule subțiri de perovskit, un semiconductor cristalizat folosit de obicei în tehnologiile solare și laser. Astfel, s-a realizat o structură hibridă, în care ADN-ul și materialul semiconductor lucrează împreună, formând o componentă funcțională a noului dispozitiv.
Caracteristicile memristorului dezvoltat
Memristorul este un tip de rezistor ce are o rezistență variabilă în funcție de curentul trecut, păstrând o formă de memorie. La diferență de rezistori obișnuiți, care au o rezistență stabilă și nu păstrează informații despre istoricul curentului, această proprietate permite dispozitivului să stocheze și să proceseze date simultan.
Cercetătorii pot proiecta în mod controlat secvențele de ADN pentru a ajusta dimensiunea și structura acestora înainte de integrarea în sistem. Astfel, ADN-ul devine o componentă programabilă, utilizată pentru a controla comportamentul memristorului și potențial pentru aplicații în inteligența artificială, unde poate acționa ca un element de memorie și procesare în același timp.
Performanțe și rezistență la temperaturi
Prototipul funcționează la o tensiune sub 0,1 V și păstrează stabilitatea sub condiții de temperaturi apropiate de 121 de grade Celsius. De asemenea, structura a rămas fiabilă pentru perioade de mai multe săptămâni la temperatura camerei, demonstrând rezistența la variabile de mediu.
Rezultatele sugerează că această tehnologie poate avea aplicabilitate în sisteme de stocare cu consum redus de energie și durabilitate ridicată. Cercetările continuă pentru a perfecționa designul și pentru a explora potențialul pe scară largă al tehnologiei hibride ADN-semiconductori.
