تولید ابزار ذخیره اطلاعات با استفاده از DNA

گروهی از محققان دانشگاه ملی Tsing Hua در تایوان و موسسه فناوری کارلسروهه در
آلمان با استفاده از DNA و نانوذرات نقره یک ابزار ذخیره اطلاعات ساخته‌اند که
قابلیت یک بار نوشته شدن و چندین بار خوانده شدن (WORM) را دارد؛ در این ابزار از
نور ماورای بنفش برای کدگذاری اطلاعات استفاده می‌‌شود.

این ابزار از لایه نازکی از DNA ماهی آزاد تشکیل شده است که حاوی نانوذرات نقره
بوده و میان دو الکترود قرار داده شده است. تاباندن نور ماورای بنفش به این سامانه
موجب آغاز یک واکنش سنتزی شده و اتم‌های نقره به ذرات نانومقیاس نقره تبدیل
می‌شوند؛ بدین‌ترتیب ابزار آماده کدگذاری اطلاعات می‌شود. بنابر گفته محققان در
برخی موارد استفاده از DNA در تولید حافظه‌ها می‌تواند هزینه کمتری نسبت به استفاده
از مواد معدنی معمول داشته باشد.

زمانی که هیچ ولتاژی بین دو الکترود وجود نداشته و یا ولتاژ بسیار ضعیفی به
الکترودهای احاطه‌کننده DNA تحریک شده با نور اعمال می‌شود، تنها جریان بسیار ضعیفی
از این کامپوزیت عبور می‌کند؛ این وضعیت معادل حالت «خاموش» ابزار است. تابش نور
ماورای بنفش موجب می‌شود که این ماده کامپوزیتی (DNA-نانوذرات نقره) نتواند بار
زیادی را نگهدارد و در نتیجه با افزایش ولتاژ تا بیش از یک حد آستانه، جریان زیادی
از ابزار عبور می‌کند. این حالت رسانایی بالا معادل وضعیت «روشن» ابزار به حساب
می‌آید.

محققان دریافتند که تغییر وضعیت از حالت خاموش به روشن یک فرایند برگشت‌ناپذیر است:
زمانی که این سامانه روشن شود، بدون توجه به ولتاژ اعمالی به آن، روشن باقی
می‌ماند. به‌نظر می‌رسد هنگامی که اطلاعات نوشته شود، این ابزار می‌تواند اطلاعات
نوشته شده را به‌صورت نامحدود در خود نگه‌دارد. بررسی‌های این محققان نشان داد که
رسانایی این ماده در مدت زمان ۳۰ ساعت هیچ تغییری نمی‌کند. پژوهشگران امیدوارند این
روش در طراحی ابزارهای ذخیره‌سازی اُپتیکی مفید بوده و در کاربردهای پلاسمونیکی نیز
مورد استفاده قرار بگیرد.

جزئیات این کار در مجله Applied Physics Letters منتشر شده است.