Metode Baru Dapat Mengubah Objek Apa Pun Menjadi Unit Penyimpanan Data

• Peneliti menggunakan molekul DNA untuk menyimpan informasi dalam objek sehari-hari.
• Informasi dapat diambil beberapa dekade atau bahkan berabad-abad kemudian.
• Saat ini teknologinya cukup mahal.

Di era informasi saat ini, data dunia tumbuh dengan kecepatan yang luar biasa. Perangkat yang ada (solid-state drive, hard drive, dan pita magnetik) untuk menyimpan data ini akan segera mencapai batasan fisiknya.

Inilah sebabnya mengapa para ilmuwan mencoba menggunakan molekul DNA sebagai arsitektur untuk penyimpanan dingin jangka panjang. Itu dapat mengambil bentuk dan pameran apa pun di luar kepadatan dan daya tahan yang luar biasa. Secara teori, satu gram DNA dapat menyimpan 215 Petabyte data selama ribuan tahun.

Sekarang, para peneliti di ETH Zurich (Swiss) dan Erlich Lab LLC (Israel) telah mengembangkan cara baru untuk menyimpan sejumlah besar informasi (hanya menggunakan molekul DNA) dalam benda sehari-hari seperti botol air, kancing baju, dan bahkan lensa kaca. Informasi dapat diambil langsung dari objek bahkan setelah beberapa dekade atau abad.

Studi sebelumnya, seperti menandai produk dengan 'barcode' DNA dan menyimpan volume data yang sangat besar dalam DNA, telah memungkinkan para peneliti untuk membangun jenis penyimpanan data baru bernama 'DNA of Things'. Objek (unit penyimpanan) dihubungkan dengan informasi melalui internet, itulah namanya.

Bagaimana Mereka Melakukannya?

Untuk membuat objek dengan memori yang tidak dapat diubah, para peneliti menggabungkan molekul DNA ke bahan fungsional. Mereka mengkodekan data dalam molekul DNA dengan cara yang tahan terhadap kesalahan.

Mereka menggunakan skema enkode Air Mancur DNA untuk memperbaiki kesalahan putus sekolah yang ekstrem dan mengambil data dari materi dalam jumlah kecil.

Namun, hanya mencampur DNA dengan bahan fungsional sering menyebabkan DNA terdegradasi karena peningkatan suhu dan tekanan hidrolisis selama persiapan campuran.

Ini dapat dihilangkan dengan mengenkapsulasi DNA dalam nanopartikel silika. DNA yang dienkapsulasi partikel silika memudahkan pencampuran DNA dengan bahan penyisipan, serta meningkatkan waktu paruh molekul DNA.

Referensi:Bioteknologi Alam | DOI:10.1038/s41587-019-0356-z | ETH Zurich 

Molekul DNA ini dapat dicampur dengan berbagai bahan dan dibentuk melalui teknik pencetakan atau pengecoran 3D.

Tim peneliti 3D mencetak kelinci dari plastik untuk mendemonstrasikan metode baru. Kelinci berisi 100 Kilobyte data — instruksi untuk mencetak kelinci. Ini berarti objek tersebut membawa cetak birunya sendiri seperti kelinci sungguhan.

Kelinci plastik cetak 3D yang berisi 100 KB data dalam bentuk molekul DNA | Kredit:ETH Zurich / Julian Koch

Mereka juga mengambil data (instruksi pencetakan) dari sepotong kecil kelinci dan menggunakannya untuk mencetak 3D yang sama sekali baru. Mereka mengulangi proses tersebut 5 kali, menciptakan 'cicit-cicit' dari kelinci pertama.

Aplikasi

Teknologi ini dapat digunakan untuk menyembunyikan informasi rahasia di dalam material biasa, sebuah teknik yang disebut steganografi. Peneliti mendemonstrasikannya dengan menyimpan film pendek (1,4 megabyte) ke dalam lensa kacamata konvensional. Seseorang dapat mengambil kacamata ini melalui keamanan bandara tanpa terdeteksi.

Secara teoritis, informasi dapat disembunyikan di semua benda plastik (termasuk silikon, poliuretan, poliester, dan epoksida) selama tidak mencapai suhu yang sangat tinggi selama proses pembuatan.

Ini berguna dalam aplikasi di mana informasi tingkat cetak biru diperlukan untuk dapat diakses, baik dalam objek yang diproduksi secara massal atau dalam item yang dipersonalisasi. Dalam implan gigi, misalnya, setiap struktur unik dan disesuaikan hanya untuk pasien tertentu.

Aplikasi yang lebih futuristik dari teknologi ini akan berada di bidang perangkat yang dapat mereplikasi diri. Teknik ini memiliki kemampuan replikasi yang cukup untuk membuat bahan penyimpanan untuk persediaan objek yang tidak terbatas.

Baca:Microsoft Telah Membangun Penyimpanan Data DNA yang Sepenuhnya Otomatis

Teknologinya cukup mahal:menerjemahkan satu file cetak 3D membutuhkan biaya lebih dari $2.000. Namun, biaya unit berkurang seiring dengan meningkatnya ukuran kumpulan objek.