ДНК вещей

28.11.2019

Исследователи из Швейцарии и Израиля разрабатывают способ хранения большого объема информации практически на любом объекте. Так, они создали стеклянные наношарики - "молекулы ДНК" - с "инструкцией" по печати объекта на 3D-принтере, и "зашили" их в сам объект.

Этой разработке предшествовало два открытия последних нескольких лет. Одно из них - метод Роберта Грасса (Robert Grass) для маркировки продуктов ДНК-штрих-кодом, встроенным в крошечные стеклянные шарики. Такие наношарики используют, например, в качестве индикаторов для геологических испытаний или в качестве маркеров, по которым можно отличить высококачественный пищевой продукт от его подделки. Штрих-код представляет собой 100-битный код (комбинация "0" и "1" в ста символах).

В то же время стало возможным хранить огромные объемы данных в ДНК. Коллега Грасса Янив Эрлих (Yaniv Erlich), израильский ученый, разработал метод, который теоретически позволяет хранить 215 000 терабайт данных в одном грамме молекул ДНК. А Грасс смог хранить целый музыкальный альбом в ДНК, что составляет 15 мегабайт данных.

Теперь ученые, объединив свои изобретения, создают новый способ хранения данных, - "ДНК вещей". В качестве примера исследователи напечатали на 3D-принтере пластиковую фигурку кролика, в которой содержатся инструкции (данные объемом около 100 килобайт) для печати объекта. Исследователи достигли этого, добавив в пластик крошечные стеклянные шарики, содержащие информацию о том, как и из чего сделан объект.

И так же, как в биологии, этот новый технологический метод сохраняет информацию в течение нескольких поколений. Извлекая "инструкцию" из небольшой части фигурки и используя ее для печати нового изделия, ученые смогли повторить печать пять раз, создав "пра-пра-пра-внука" оригинального кролика.

Технологию можно использовать для маркировки лекарств или строительных материалов, таких как клеи или краски. Ученые объясняют, что информация о качестве может храниться непосредственно в самом препарате или материале. Это означает, что органы медицинского надзора могут считывать результаты испытаний для контроля качества продукции непосредственно из продукта. А работники, которые делают в здании ремонт, могут узнать, продукты каких производителей были использованы в первоначальной структуре здания.

<< Назад: Кроссовки из растительных материалов 29.11.2019

>> Вперед: Бумага из листьев ананаса 28.11.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Клейстер из мидий 03.12.2015 Невероятная способность мидий приклеиваться к подводным поверхностям давно привлекает внимание ученых. Несколько лет назад исследователи из университета штата Северная Каролина (США) попытались изолировать и растворить белки, обеспечивающие "приклеивание" моллюсков, а потом использовать раствор белков для заклеивания ран с помощью пьезоэлектрической технологии, которая используется в струйных принтерах. А в прошлом году ученые из Массачусетского технологического института сделали водостойкий клей на основе тех же протеинов с добавлением фибриллярных белков, выделенных из бактерии E.coli. Этот год оказался особенно удачным для клейстера из моллюсков. Летом исследователи из Пхоханского университета науки и технологии (Южная Корея) обнаружили, что при облучении синим светом в моллюсковых белках, содержащих аминокислоту тирозин, возникает фотохимическая реакция, в результате которой образуется стабильная структура, подобная крыльям стрекозы, только еще и клейкая. А совсем недавно ученые из университета штата Калифорния в Санта-Барбаре (США) получили сверхтонкий синтетический материал, который в десять раз эффективнее прежних водостойких разработок. В качестве образца была использована аминокислота леводопа, которая обеспечивает подводное склеивание, а также способствует заживлению ран. Это происходит за счет образующего водорородные связи катехола, который не дает биссусу - белковым нитям, выделяемым из ног мидий, связываться с водой. Исследователям удалось создать молекулу, формирующую, как и белки, сверхтонкие клейкие слои, которые в состоянии скреплять две поверхности под водой. Помимо клеящих свойств, материал может пригодится в производстве электронных компонентов: его сверхтонкие слои смогут служить подложкой для микросхем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025