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domingo, 22 de enero de 2012

Memorias informáticas con esperma de salmón

Soy prácticamente biólogo de nacimiento, pero a la vez tengo una gran pasión por los gadgets, ordenadores, chips y cualquier cosa que sea susceptible a llevar cables o baterías. Es por eso que suelo seguir diariamente blogs que tratan de estos temas, pero cuando lees noticias en las que la informática y la biología van ligadas de la mano como es este el caso puedo decir que me siento en las nubes… Y hablando de nubes, ¿Utilizarán en un futuro este tipo de memorias para guardar nuestros datos en servidores de cualquier parte del mundo? ¿Cómo funcionan dichas memorias?
En los últimos años existe un gran interés en desarrollar elementos y nuevos sistemas capaces de almacenar datos. La cantidad de información almacenada en soportes físicos es abrumadora y se prevé que vaya creciendo con el paso de los años. En la mayoría de ocasiones para la construcción de este tipo de unidades de almacenamiento se utilizan minerales que sólo están presentes en ciertas regiones del planeta y que pueden ser caros de extraer. Es por eso que se están realizando aproximaciones para utilizar materiales orgánicos que disminuyan por un lado el coste y por otro que reduzcan a la mínima expresión el uso de elementos “raros”.
Uno de los sistemas propuestos es combinar polímeros orgánicos con nanopartículas  (sistema NP, polymer nanoparticle). Esta configuración ha demostrado tener propiedades ópticas y eléctricas con la capacidad de almacenar información.
En este caso investigadores del Centro Nacional de Nanoestrucutras de Alemania han puesto el ojo sobre uno de los polímeros más importantes de los seres vivos, el DNA, concretamente el DNA del esperma de salmón. Han demostrado que este polímero es una buena base para construir estos sistemas NP junto con partículas de CTMA (cetrimetilamonium chloride)
El tipo de memoria construida con este polímero es un tipo de memoriaimage llamada WORM. Este tipo de memorias pueden ser escritas una sola vez y leídas tantas veces como se quiera. El dispositivo consiste en una película de DNA de esperma de salmón (que habitualmente se usa en los laboratorios) entre dos electrodos de forma similar a un sandwich.
Cuando se irradia con luz UV se producen una serie de cambios en los agregados de nanopartículas que modifican la conductividad, y estas se mantienenen en el tiempo aunque exista una corriente eléctrica. Es por eso que este tipo de memorias sólo podrían ser escritas una vez pero leídas múltiples veces por la estabilidad que demuestran.
image
Evidentemente es un prototipo de laboratorio que de momento no tiene aplicación práctica ni tiene previsión de entrar en nuestros ordenadores a medio plazo, pero establece las bases para seguir investigando con nuevos materiales de este tipo. Si consiguiesen costes realmente bajos el propio sistema operativo podría ir en este tipo de discos rígidos de manera que cuando lo actualizasen sólo tendríamos que comprar el nuevo bloque de memoria y cambiarlo, sin tener que preocuparnos por odiosas instalaciones.
Además se aumentaría la velocidad de lectura y por tanto la rapidez del ordenador ya que no dependería de un sistema mecánico, como los discos que hoy en día son los más habituales, y que se basan en discos con sectores de información que dependen de un sistema mecánico para ser leído y que cuando se rompe se hace difícil y costoso recuperar los datos. Es cierto que en la actualidad existen los llamados discos SSD basados en memorias rígidas pero los costes frente a los tradicionales no compensan a todos…Sin duda el campo de la informática a avanzado a pasos agigantados en la última década.

Photoinduced write-once read-many-times memory device based on DNA biopolymer nanocomposite
Appl. Phys. Lett. 99, 253301 (2011)
http://link.aip.org/link/doi/10.1063/1.3671153