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DNAMIC è una tecnologia europea che converte i file digitali in sequenze di DNA sintetico, conservandole in minuscole capsule di acciaio inossidabile. Il sistema non richiede elettricità per mantenere i dati e punta a offrire una soluzione di archiviazione capace di durare migliaia di anni. È già stato testato in Svizzera su documenti storici.
Ne parlammo nel 2023 con un articolo su questo tema. Ma a distanza di 3 anni, I ricercatori europei hanno creato la micro-fabbrica DNAMIC, che trasforma i normali file informatici in DNA sintetico e conserva le informazioni in minuscole capsule metalliche. Per conservare i dati registrati non è necessario l’elettricità, mentre le stesse molecole, nelle condizioni appropriate, possono rimanere intatte per migliaia di anni. La tecnologia è già stata testata in Svizzera su un archivio storico dell’industria orologiaia, compiendo un ulteriore passo verso la creazione di un’alternativa duratura ai dischi rigidi e alle nastri magnetici.
Le potenzialità del DNA impressionano soprattutto per la densità di registrazione.
Secondo le stime dei ricercatori, un solo grammo di molecole è teoricamente in grado di contenere le collezioni digitali delle più grandi biblioteche del mondo. Inoltre, il DNA occupa uno spazio trascurabile e non richiede manutenzione costante, purché sia protetto dagli effetti distruttivi dell’ambiente circostante. Per gli archivi che devono essere conservati per decenni e secoli, la combinazione di una capacità enorme e di una lunga durata è particolarmente attraente.
DNAMIC funziona secondo un principio piuttosto insolito. Ogni file informatico è composto da una sequenza di zeri e uno, ma le molecole di DNA utilizzano un proprio alfabeto di quattro lettere: A, T, G e C. Ogni lettera rappresenta una delle basi chimiche che compongono la molecola. Un programma speciale traduce il codice binario in una sequenza di lettere, dopodiché l’attrezzatura assembla la corrispondente catena di DNA sintetico. Di conseguenza, fotografie, documenti e altri file si trasformano in un vero e proprio materiale molecolare.
Tuttavia, non è possibile registrare una combinazione casuale di lettere. Alcune sequenze ostacolano l’assemblaggio corretto delle molecole o aumentano la probabilità di errori durante la lettura. Pertanto, il programma seleziona in anticipo le combinazioni appropriate e aggiunge informazioni che aiutano a correggere gli errori.
Un compito simile viene risolto anche da altri ricercatori di memoria molecolare. Ad esempio, un recente algoritmo di codifica del DNA ha permesso di avvicinare la densità di registrazione a 41 exabyte per grammo di materiale. Al termine della registrazione, le molecole ottenute vengono inserite in piccole capsule di acciaio inossidabile. La guaina metallica protegge il DNA dall’ossigeno, dalla luce, dall’umidità e dalle variazioni di temperatura. All’interno della capsula non c’è elettronica, batterie o parti mobili, quindi l’archivio finito può rimanere senza alimentazione elettrica. L’elettricità sarà necessaria solo per la registrazione e la successiva lettura dei file.
Per testare la tecnologia in pratica, gli esperti hanno scelto documenti storici provenienti dall’archivio dell’industria orologiaia nella città svizzera di Saint-Imier. I materiali sono stati digitalizzati e utilizzati per testare il sistema di archiviazione nel DNA. Gli sviluppatori hanno anche previsto la possibilità di estrarre successivamente le informazioni e ripristinare i file originali. Tuttavia, non ci sono ancora risultati confermati di conservazione a lungo termine.
L’ideazione di DNAMIC ha richiesto tre anni. L’Unione Europea ha stanziato per il progetto circa 2,44 milioni di euro. Durante il lavoro, i ricercatori hanno unito diversi processi complessi in un unico sistema: la preparazione dei file digitali, la sintesi delle molecole, il controllo della qualità e la lettura delle informazioni registrate. In precedenza, per eseguire operazioni simili era necessario un attrezzatura di laboratorio separata e la partecipazione costante di specialisti.
Attualmente, il principale problema riguarda la velocità e il costo della registrazione. La trasformazione di un file digitale in DNA può richiedere diverse ore, e per la lettura è necessario determinare la sequenza delle basi chimiche utilizzando un dispositivo speciale. Un computer domestico con un’unità di memorizzazione molecolare è ancora difficile da immaginare, soprattutto se l’utente deve aprire, modificare e salvare costantemente documenti.
Tuttavia, gli sviluppatori si stanno già preparando per l’applicazione commerciale. Al termine del progetto di ricerca, il team ha creato l’azienda DNAMIC, che intende aumentare la produzione di unità di memorizzazione molecolare e portare la tecnologia al di fuori dei laboratori.
I primi utenti potrebbero essere grandi archivi, biblioteche, centri scientifici e organizzazioni che devono conservare grandi quantità di informazioni per decenni. Per l’uso quotidiano, i dischi rigidi e i dispositivi di memoria a semiconduttore rimarranno molto più convenienti. Tuttavia, i documenti che oggi occupano interi rack di server potrebbero in futuro essere contenuti in piccole capsule metalliche e sopravvivere a diverse generazioni di hardware informatico.
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