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Les besoins mondiaux en matière de stockage de données ne cessant de croître, il est nécessaire d’élaborer de nouvelles stratégies pour préserver les informations sur de longues périodes tout en réduisant la consommation d’énergie. Des chercheurs ont mis au point une méthode de stockage des données basée sur des mélanges de colorants fluorescents, qui sont déposés sur une surface en époxy en petits points à l’aide d’une imprimante à jet d’encre.

Un système à base de colorants

Ce mélange de colorants à chaque point code des informations binaires qui sont lues à l’aide d’un microscope fluorescent. Les dispositifs actuels de stockage de données, tels que les supports optiques, les supports magnétiques et les mémoires flash, durent généralement moins de 20 ans et nécessitent une énergie considérable pour conserver les informations stockées.

Des scientifiques ont exploré l’utilisation de différentes molécules, comme l’ADN ou d’autres polymères, pour stocker des informations à haute densité et sans énergie, pendant des milliers d’années ou plus. Mais ces approches sont limitées par des facteurs tels qu’un coût relatif élevé et des vitesses de lecture/écriture lentes.

George Whitesides, Amit Nagarkar et leurs collègues ont voulu mettre au point une stratégie moléculaire permettant de stocker des informations à haute densité, à des vitesses de lecture/écriture rapides et à un coût acceptable.

Les chercheurs ont choisi sept molécules de colorants fluorescents disponibles dans le commerce qui émettent de la lumière à différentes longueurs d’onde. Ils ont utilisé ces colorants comme des bits pour les caractères ACSII (American Standard Code for Information Interchange), où chaque bit est un « 0 » ou un « 1 », selon qu’un colorant particulier est absent ou présent. Une séquence de 0 et de 1 a été utilisée pour coder la première section d’un document de recherche fondamental de Michael Faraday, le célèbre scientifique.

Un système dont le taux de lecture est très rapide

L’équipe a utilisé une imprimante à jet d’encre pour placer les mélanges de colorants en petits points sur une surface en époxy, où ils se sont liés de manière covalente. Ils ont ensuite utilisé un microscope à fluorescence pour lire les spectres d’émission de ces molécules de colorants à chaque point et décoder le message.

Les données fluorescentes ont pu être lues 1 000 fois sans perte significative d’intensité. Les chercheurs ont également démontré la capacité de cette technique à écrire et à lire une image de Faraday. Cette stratégie a un taux de lecture de 469 bits/s, ce qui est le plus rapide rapporté pour toute méthode de stockage d’informations moléculaires, affirment les chercheurs. Vous pouvez voir comment fonctionne ce système dans cette vidéo.

Cette recherche a été publiée dans ACS Central Science.

Source : ACS Chemistry for life
Crédit photo : iStock