211service.com
Pārrakstāma hologrāfiskā atmiņa
Izmantojot lāzerus, lai iegravētu datus mikrobu proteīnos, Konektikutas universitātes pētnieki, iespējams, ir pierādījuši veidu, kā izveidot pārrakstāmu hologrāfisko atmiņu. Hologrāfiskā atmiņa glabā datus trīs dimensijās, nevis divās, un tas var padarīt datu izguvi simtiem reižu ātrāku. Pirmās hologrāfiskās atmiņas sistēmas ir nonākušas tirgū nesen, taču tajās vēl nav reāllaikā pārrakstāmu disku.
Olbaltumvielu membrāna: Saplūstošie lāzera stari iegravē interferences modeli vai hologrammu uz mikrobu proteīniem, kas noslēgti starp divām stikla plāksnēm.
Pētnieki Konektikutas Universitātē Storrsā, kuru vadīja Džefrijs Stjuarts , universitātes Materiālzinātnes institūta Nanobionikas pētniecības centra vadītājs, savu hologrāfisko uzglabāšanas sistēmu balstīja uz pārveidotām proteīnu versijām, ko ražo baktērijām līdzīgi organismi, kas parasti sastopami sāls purvos. Vienkārši zilā gaisma uz olbaltumvielām izdzēš visus tajos saglabātos datus.
Tehnoloģija izmanto mikrobu evolucionāro adaptāciju Halobaktērijas , kas ražo gaismas jutīgu membrānas proteīnu, kad skābekļa koncentrācija kļūst pārāk zema. Proteīns, kas pazīstams kā bakteriorodopsīns, palīdz organismam pārvērst saules gaismu enerģijā. Pēc tam, kad proteīns absorbē gaismu, tas iziet cauri virknei ķīmisko stāvokļu, atbrīvo protonu un visbeidzot atiestata sevi.
Kad proteīns atrodas dažos no šiem stāvokļiem, tā spēja absorbēt gaismu ļauj tai veidot hologrammas. Dabiskajā vidē katrs no stāvokļiem ilgst tikai īsu laiku: viss cikls aizņem tikai 10 līdz 20 milisekundes. Taču iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka sarkanā gaisma uz olbaltumvielām, tuvojoties ķīmiskā cikla beigām, var piespiest to nonākt lietderīgā stāvoklī, kas pazīstams kā Q stāvoklis, un tas var ilgt gadiem.
Multivide
Noskatieties video par pārrakstāmu hologrāfisko atmiņu.
Problēma ir tāda, ka Q stāvokli ir grūti ražot dabiski sastopamā proteīnā. Tātad UConn molekulārie biologi, kuru vadīja Roberts Birģe no ķīmijas nodaļas, veic ģenētiskas manipulācijas Halobaktērijas lai tā varētu ražot proteīnu, kas vieglāk nonāk Q stāvoklī.
Lai kalpotu kā hologrāfiskas sistēmas daļa, proteīns tiek suspendēts polimēra gēlā. Zaļais lāzera stars ir sadalīts divās daļās, un viens stars ir kodēts ar datiem. Pēc tam stari tiek rekombinēti gēlā, uzspiežot proteīnus ar traucējumu modeli, kas saglabā datus. Lai nolasītu datus, sistēma nosūta vienu mazākas jaudas sarkanu lāzera staru atpakaļ cauri traucējumu shēmai. Zilais lāzers izdzēš datus.
Tims Hārvijs, uzņēmuma Starzent (Fērfaksa, VA) izpilddirektors, ko finansē ASV Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra un kas izstrādā miniatūru hologrāfisku datu glabāšanas disku, saka, ka uz proteīniem balstīti hologrāfiskie datu nesēji var lēti pārrakstīt noņemamos datu nesējus. līdz 10 miljoniem reižu. Viņš piebilst, ka proteīns ir ārkārtīgi izturīgs, un, ja pētnieki atrod pareizo ģenētisko variantu, pašreizējie sasniegumi biotehnoloģijā varētu palīdzēt ātri ražot lielu daudzumu proteīna par zemām izmaksām.
Hārvijs atzīmē, ka hologrāfiskās atmiņas ierīces kopumā varētu pārvarēt pieaugošo plaisu starp atmiņas ierīču ietilpību un ātrumu, ar kādu tās piekļūst datiem. Kā piemēru viņš norāda, ka 30 gigabaitu faila, kas ietver pilna garuma augstas izšķirtspējas filmas, pārsūtīšana uz datora cieto disku, izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, var aizņemt 30–45 minūtes. Hologrāfiskās ierīces var samazināt šo laiku līdz mazāk nekā 10 sekundēm.
Starp cilvēkiem, kas interesējas par jauno attīstību, ir Liza Mērfija, uzņēmuma mārketinga viceprezidente InPhase tehnoloģijas Longmontā, CO, kurā ir demonstrēta hologrāfiska ierīce ar uzglabāšanas blīvumu 500 gigabaiti uz kvadrātcollu un ir vairāki produkti. Vismaz viena no iespējamām priekšrocībām ir tā, ka tā ir dzēšama un pārrakstāma, kas pašlaik pieejamajos datu nesējos ir reti sastopama, Mērfijs saka par UConn pētnieku ierīci. Tomēr trūkums ir tas, ka ierakstīšana notiek sarkanā krāsā, un ierakstu dzēšanai tiek izmantota zilā gaisma.
Tas ir ierobežojums, jo uzglabāšanas blīvums parasti palielinās ar īsākiem viļņu garumiem, viņa atzīmē, norādot uz pāreju no CD uz Blue-ray/HD-DVD tehnoloģiju. Tātad, ierobežojot baktēriju datu nesēju izmantošanu līdz sarkaniem viļņu garumiem, tas padarīs to mazāk pievilcīgu lietošanai augsta blīvuma datu uzglabāšanas lietojumprogrammās.