دانشمندان حافظه الکترونیکی مبتنی بر DNA ساختند؛ مصرف انرژی 100 برابر کمتر

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا موفق به توسعه یک حافظه الکترونیکی هیبریدی شده‌اند که با ترکیب DNA مصنوعی و نیمه‌رساناى پروسکایت، می‌تواند ذخیره‌سازی و پردازش داده را در یک محل انجام دهد. این فناوری نسبت به نمونه‌های مشابه حدود یک‌صدم انرژی مصرف می‌کند و می‌تواند در آینده به توسعه نسل جدیدی از سخت‌افزارهای کم‌مصرف برای هوش مصنوعی کمک کند. DNA؛ حافظه‌ای فوق‌متراکم برای ذخیره داده DNA تنها حامل اطلاعات ژنتیکی موجودات زنده نیست و به دلیل چگالی بالای اطلاعات، سال‌هاست توجه پژوهشگران حوزه ذخیره‌سازی داده را به خود جلب کرده است. بر اساس برآوردهای نظری، یک گرم DNA می‌تواند حدود 215 میلیون گیگابایت داده را در خود جای دهد. چنین ظرفیتی باعث شده DNA به گزینه‌ای جذاب برای ذخیره حجم عظیم داده‌هایی تبدیل شود که با گسترش هوش مصنوعی و خدمات دیجیتال، هر روز بیشتر می‌شوند. با این حال، استفاده از DNA در تجهیزات الکترونیکی با یک مانع اساسی روبه‌رو است: DNA یک ماده زیستی است و ویژگی‌های الکتریکی آن با موادی که در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، تفاوت زیادی دارد. محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا برای حل این مشکل، یک ساختار هیبریدی ایجاد کردند که دو ماده متفاوت را با یکدیگر ترکیب می‌کند: DNA مصنوعی و پروسکایت بلوری. DNA مصنوعی مورد استفاده در این پژوهش از مولکول‌های شیمیایی طراحی‌شده تشکیل شده است. برخلاف DNA طبیعی، طول و ساختار این زنجیره‌های کوتاه را می‌توان در مقیاس مولکولی با دقت بیشتری کنترل کرد. ماده دوم، پروسکایت بلوری است؛ نوعی نیمه‌رسانا که در حوزه‌هایی مانند سلول‌های خورشیدی و لیزرها نیز کاربرد دارد. ایده اصلی پژوهش این است که قابلیت DNA در ایجاد ساختارهای متراکم و قابل طراحی با ویژگی‌های الکترونیکی پروسکایت ترکیب شود. نتیجه، ماده‌ای هیبریدی است که می‌تواند در ساخت حافظه‌های الکترونیکی کم‌مصرف مورد استفاده قرار گیرد.