Com a constante expansão da digitalização, a questão do armazenamento de dados está se tornando cada vez mais crítica: os recursos de discos rígidos e outras mídias acabarão se esgotando, pois os humanos geram informações mais rapidamente do que produzem a mídia para armazená-las. Uma solução para o problema poderia ser algo que a natureza já criou — o ácido desoxirribonucleico, ou DNA, que cientistas da Universidade de Tecnologia do Sul da China colocaram em cassetes de armazenamento de dados.
Fonte da imagem: science.org
O DNA parece ser uma solução ideal para armazenamento de dados, por ser compacto, denso e durável. Ele permite que enormes quantidades de informação sejam gravadas em mídias microscópicas e armazenadas por milhares de anos sem a necessidade de conexão com uma fonte de energia. Teoricamente, uma única célula de DNA humano pode armazenar cerca de 3,2 GB de dados, o equivalente a cerca de 6.000 livros, 1.000 músicas ou dois filmes. Os cientistas há muito tempo conhecem o potencial do DNA como meio de armazenamento de dados e agora enfrentam o desafio de construir um sistema real e viável que possa ser utilizado. Cientistas chineses inseriram DNA em um meio que se assemelha a uma fita cassete, o tipo usado em gravadores domésticos e aparelhos de som automotivos na década de 1980.
Os pesquisadores fizeram uma fita de poliéster e náilon e aplicaram a ela uma espécie de código de barras — vários milhões de pequenas seções, como pastas em um computador. Este esquema permite determinar a localização exata do armazenamento de dados, o que é importante porque o aspecto do acesso à informação tem sido um dos problemas em desenvolvimentos anteriores de métodos de armazenamento de DNA. Quando um arquivo é gravado, a sequência de dados digitais é convertida em uma sequência de DNA – o código utiliza quatro blocos de construção básicos: A (adenina), G (guanina), C (citosina) e T (timina), que atuam como um análogo do código binário de zeros e uns em computadores. Os cientistas cobriram a fita com uma camada protetora cristalina que impede a destruição das ligações de DNA. E confirmaram a operabilidade do sistema –demonstrou a conversão de uma imagem digital em formato de DNA e leu com sucesso dados de uma fita.
A equipe de pesquisa alcançou uma densidade de armazenamento impressionante de até 28,6 miligramas de DNA por quilômetro de fita e a capacidade de processar até 1.570 partições por segundo. Para se ter uma ideia do volume, uma fita cassete tradicional pode armazenar cerca de 12 músicas por lado, enquanto 100 metros de fita de DNA podem armazenar mais de 3 bilhões de “músicas” de 10 megabytes cada.
“A fita de DNA representa uma estratégia para armazenamento rápido, compacto e escalável de dados baseados em DNA — tanto a frio (usado com pouca frequência) quanto a quente (fornecido sob demanda)”, escreveram os autores do estudo. A tecnologia pode fornecer uma solução escalável para data centers com restrições de espaço e energia, além de substituir sistemas de armazenamento volumosos.