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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Превышение границ ядерного синтеза 19.01.2026 Разработка технологий термоядерного синтеза считается одной из самых амбициозных задач современной физики. Создание стабильной плазмы высокой плотности позволяет приблизиться к источнику практически неограниченной и чистой энергии. Китайские ученые сделали значительный шаг в этом направлении, превысив ранее считавшиеся недостижимыми границы плотности плазмы в экспериментальном токамаке EAST. Команда из Института физики Академии наук Китая в Хэфее, работающая над программой Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), представила свою разработку "искусственное солнце". Показана плотность плазмы, которая превышает эмпирические пределы, наблюдавшиеся в предыдущих экспериментах. Ядерный синтез возникает, когда два атомных ядра сливаются в одно более тяжелое, выделяя огромные количества энергии. Для этого топливо необходимо разогреть до сверхплотной плазмы с температурой порядка 150 миллионов кельвинов. Главной проблемой является сильное отталкивание одинаково заряженных ядер, из-за чего удерживать плазму стабильной в течение длительного времени было крайне сложно. Ранее считалось, что повышение плотности плазмы неизбежно ведет к ее нестабильности - так называемой границе Гринвальда. Команда EAST разработала новый подход: перед формированием плазмы создается высокое давление газа, которое снижает разрушительное взаимодействие с реакторными стенками, а также используется дополнительная подпитка энергией при нагреве. Такой метод позволил увеличить плотность без потери стабильности. В результате эксперимента удалось создать плазму с плотностью, которая "далеко превышает эмпирические границы". По словам Пин Чжу из Университета науки и технологий Хуачжун, одного из соавторов исследования, это открытие демонстрирует практический и масштабируемый путь расширения плотностных границ в токамаках и будущих установках для управляемого термоядерного синтеза. Хотя до коммерческого производства энергии еще далеко, преодоление границ Гринвальда является ключевым шагом для развития термоядерных технологий. Такие эксперименты показывают, что стабильное удержание высокоплотной плазмы становится реальностью, открывая новые перспективы для безопасного и практически неограниченного источника энергии. Достижение EAST подтверждает, что инновации в управляемом синтезе постепенно приближают человечество к созданию эффективных термоядерных реакторов, способных заменить традиционные источники энергии и сократить зависимость от ископаемого топлива.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026