Según un equipo de científicos de la Universidad de Southampton, a diferencia de otros formatos de almacenamiento de datos que se degradan con el tiempo, los cristales de memoria 5D pueden almacenar hasta 360 terabytes de información durante miles de millones de años sin pérdida, incluso a altas temperaturas. El cristal 5D es equivalente al cuarzo fundido, uno de los materiales química y térmicamente más duraderos de la Tierra. Puede soportar heladas, incendios y temperaturas extremas altas y bajas de hasta 1000 grados Celsius (1832 grados Fahrenheit). El cristal también puede soportar una fuerza de impacto directo de 10 toneladas por centímetro.2 y no se altera por la exposición prolongada a la radiación cósmica.
Cristal de memoria 5D. Crédito de la imagen: Universidad de Southampton.
El profesor Peter Kazansky de la Universidad de Southampton y sus colegas utilizan láseres ultrarrápidos para escribir datos con precisión en huecos nanoestructurados incrustados dentro de sílice, con tamaños tan pequeños como 20 nm.
A diferencia del marcado únicamente en la superficie de una hoja de papel 2D o de una cinta magnética, este método de codificación utiliza dos dimensiones ópticas y tres coordenadas espaciales para escribir en el objeto, de ahí el ‘5D’ en su nombre.
La longevidad de los cristales significa que sobreviven a los humanos y otras especies. Actualmente no es posible crear humanos, plantas y animales sintéticamente utilizando únicamente información genética, pero en los últimos años se han producido importantes avances en biología sintética.
«Sabemos por el trabajo de otros que el material genético de organismos simples puede sintetizarse y usarse en una célula existente para crear un modelo vivo viable en el laboratorio», dijo el profesor Kazansky.
«El cristal de memoria 5D abre posibilidades para que otros investigadores construyan un depósito permanente de información genómica a partir del cual se puedan restaurar organismos complejos como plantas y animales si la ciencia lo permite en el futuro».
Archivo de la Memoria de la Humanidad en Hallstatt, Austria. Crédito de la imagen: Universidad de Southampton.
Para probar este concepto, los investigadores crearon un cristal de memoria 5D que contiene el genoma humano completo.
Para los aproximadamente 3 mil millones de letras del genoma, cada letra se secuencia 150 veces para asegurarse de que esté en esa posición.
El cristal está almacenado en el Archivo de la Memoria de la Humanidad, una cápsula del tiempo especial dentro de una cueva de sal en Hallstatt, Austria.
Mientras diseñaban el cristal, los investigadores consideraron si los datos contenidos en él podrían ser recuperados por una inteligencia (especie o máquina) que vendría tras nosotros en un futuro lejano.
De hecho, no existe ningún marco de referencia en un futuro tan lejano que pueda ser descubierto.
«La clave visual grabada en el cristal proporciona al buscador información sobre qué datos se almacenan en su interior y cómo se pueden utilizar», dijo el profesor Kazansky.
En los densos planos de datos que contiene, la clave muestra los elementos universales (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno); Las cuatro bases (adenina, citosina, guanina y timina) de una molécula de ADN con su estructura molecular; su papel en la estructura de doble hélice del ADN; Y cómo se colocan los genes en un cromosoma, que luego puede insertarse en una célula.
Para tener una indicación visual de a qué especie pertenece el cristal de memoria 5D, el equipo rindió homenaje a los paneles de la nave espacial Pioneer que la NASA lanzó en un camino que los llevó más allá de los límites del sistema solar.
«No sabemos si la tecnología de los cristales de memoria seguirá estas placas a lo largo de la distancia recorrida, pero podemos esperar con un alto grado de confianza que cada disco supere su tiempo de supervivencia», afirmó el profesor Kazansky.
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Este artículo es una versión de comunicado de prensa proporcionada por la Universidad de Southampton.
