211service.com
Perrašoma holografinė atmintis
Naudodami lazerius duomenims į mikrobų baltymus išgraviruoti, Konektikuto universiteto mokslininkai galėjo pademonstruoti būdą, kaip sukurti perrašomą holografinę atmintį. Holografinė atmintis saugo duomenis trimis, o ne dviem matmenimis, todėl duomenų gavimas gali būti šimtus kartų greitesnis. Pirmosios holografinės atminties sistemos neseniai pasirodė rinkoje, tačiau jose dar nėra diskų, kuriuos būtų galima perrašyti realiuoju laiku.
Baltymų membrana: Konverguojantys lazerio spinduliai išgraviruoja interferencinį piešinį arba hologramą ant mikrobų baltymų, sandarių tarp dviejų stiklo plokščių.
Konektikuto universiteto Storrs mokslininkai, vadovaujami Džefris Stiuartas , universiteto Medžiagų mokslo instituto nanobionikos tyrimų centro vadovas, savo holografinę saugojimo sistemą grindė pertvarkytomis baltymų versijomis, kurias gamina į bakterijas panašūs organizmai, dažniausiai aptinkami druskingose pelkėse. Tiesiog mėlyna šviesa apšviečia baltymus ištrina visus juose saugomus duomenis.
Ši technologija išnaudoja evoliucinį mikrobo prisitaikymą Halobakterija , kuris gamina šviesai jautrų membraninį baltymą, kai deguonies koncentracija tampa per maža. Baltymas, žinomas kaip bakteriorodopsinas, padeda organizmui saulės šviesą paversti energija. Po to, kai baltymas sugeria šviesą, jis pereina per daugybę cheminių būsenų, išskiria protoną ir galiausiai iš naujo nustato save.
Kai baltymas yra kai kuriose iš šių būsenų, jo gebėjimas sugerti šviesą leidžia sudaryti hologramas. Natūralioje aplinkoje kiekviena iš būsenų trunka tik trumpai: visas ciklas trunka vos 10–20 milisekundžių. Tačiau ankstesni tyrimai parodė, kad raudona šviesa šviečiant baltymui artėjant cheminio ciklo pabaigai gali priversti jį į naudingą būseną, vadinamą Q būsena, kuri gali trukti daugelį metų.
Multimedija
Žiūrėkite vaizdo įrašą apie perrašomą holografinę atmintį.
Problema ta, kad Q būseną sunku pagaminti natūraliai esančiame baltyme. Taigi UConn molekuliniai biologai, vadovaujami Robertas Biržas chemijos katedros, atlieka genetines manipuliacijas Halobakterija kad jis galėtų pagaminti baltymą, kuris lengviau patenka į Q būseną.
Kad būtų holografinės sistemos dalis, baltymas suspenduojamas polimeriniame gelyje. Žalias lazerio spindulys yra padalintas į dvi dalis, o vienas spindulys yra užkoduotas duomenimis. Tada pluoštai rekombinuojami gelyje, įspaudžiant baltymus trukdžių modeliu, kuriame saugomi duomenys. Kad nuskaitytų duomenis, sistema siunčia vieną mažesnės galios raudoną lazerio spindulį atgal per trukdžių modelį. Mėlynas lazeris ištrina duomenis.
Timas Harvey, bendrovės Starzent, Fairfax, VA, bendrovės, finansuojamos JAV gynybos pažangių tyrimų projektų agentūros ir kuriančios miniatiūrinį holografinį duomenų saugojimo įrenginį, generalinis direktorius, sako, kad baltymų pagrindu pagamintos holografinės laikmenos gali nebrangiai perrašyti išimamą laikmeną. iki 10 milijonų kartų. Jis priduria, kad baltymas yra labai tvirtas, ir jei mokslininkai suras tinkamą genetinį variantą, dabartinė biotechnologijų pažanga gali padėti greitai pagaminti didelius kiekius baltymų už mažą kainą.
Harvey pažymi, kad holografiniai saugojimo įrenginiai apskritai gali užpildyti didėjantį atotrūkį tarp saugojimo įrenginių talpos ir greičio, kuriuo jie pasiekia duomenis. Kaip pavyzdį jis nurodo, kad 30 gigabaitų failo, apimančio viso ilgio didelės raiškos filmą, perkėlimas į kompiuterio standųjį diską, naudojant dabartinę technologiją, gali užtrukti 30–45 minutes. Holografiniai prietaisai gali sutrumpinti šį laiką iki mažiau nei 10 sekundžių.
Tarp žmonių, besidominčių nauja plėtra, yra Liz Murphy, rinkodaros viceprezidentė InPhase technologijos Longmonte, CO, kuris demonstravo holografinį įrenginį, kurio saugojimo tankis yra 500 gigabaitų kvadratiniame colyje, ir kuriame ruošiami keli produktai. Bent vienas galimas pranašumas yra tai, kad jį galima ištrinti ir perrašyti, o tai retai pasitaiko tarp šiuo metu turimų laikmenų, sako Murphy apie UConn tyrėjų įrenginį. Tačiau trūkumas yra tas, kad įrašymas yra raudonas, o įrašams ištrinti naudojama mėlyna šviesa.
Tai yra apribojimas, nes saugojimo tankis paprastai didėja esant trumpesniems bangų ilgiams, pažymi ji, nurodydama perėjimą nuo CD prie „Blue-ray“ / HD-DVD technologijos. Taigi apribojus bakterijų laikmenos naudojimą iki raudonų bangų ilgių, bus mažiau patrauklu naudoti didelio tankio duomenų saugojimo programoms.