A diferencia de otras formas de almacenamiento de datos que se degradan con el tiempo, los cristales de memoria 5D pueden almacenar 360 terabytes de información sin pérdida durante miles de millones de años, incluso a altas temperaturas, según un equipo de científicos de la Universidad de Southampton. El cristal 5D es equivalente al cuarzo fundido, uno de los materiales química y térmicamente más estables de la Tierra. Puede soportar heladas, incendios y temperaturas extremas altas y bajas de hasta 1000 grados Celsius (1832 grados Fahrenheit). El cristal también puede soportar fuerzas de impacto directo de hasta 10 toneladas por cm.2 y permanece sin cambios por la exposición prolongada a la radiación cósmica.
El profesor Peter Kazansky de la Universidad de Southampton y sus colegas utilizaron láseres de alta velocidad para grabar datos con precisión en huecos nanoestructurados dentro de sílice, con tamaños de características de 20 nm.
A diferencia de la codificación sólo en la superficie de una hoja de papel 2D o de una cinta magnética, este método de codificación utiliza dos dimensiones ópticas y tres coordenadas espaciales para escribir en el objeto, de ahí el nombre «5D».
La vida útil de los cristales significa que pueden sobrevivir a los humanos y otras criaturas vivientes. Actualmente no es posible crear humanos, plantas y animales artificialmente utilizando únicamente información genética, pero en los últimos años se han producido importantes avances en biología sintética.
«Sabemos por el trabajo de otros que el material genético de organismos simples puede sintetizarse y usarse para crear un modelo vivo viable en una célula existente en un laboratorio», dijo el profesor Kazansky.
«El cristal de memoria 5D abre la posibilidad para que otros investigadores creen un depósito eterno de información genética del que puedan recuperarse en el futuro organismos complejos como plantas y animales, si la ciencia lo permite».
Archivo Memorial a la Humanidad, Hallstatt, Austria. Crédito de la imagen: Universidad de Southampton.
Para probar este concepto, los investigadores crearon un cristal de memoria 5D que contiene el genoma humano completo.
Para los aproximadamente 3 mil millones de letras del genoma, cada letra fue secuenciada 150 veces para asegurarse de que estuviera en esa posición.
El cristal se almacena Archivos de la Memoria de la HumanidadUna cápsula del tiempo especial dentro de una cueva de sal en Hallstatt, Austria.
Mientras diseñaban el cristal, los investigadores consideraron si los datos contenidos en él podrían ser recuperados por una inteligencia (especie o máquina) que nos siguiera en un futuro lejano.
De hecho, no existe ningún marco de referencia en un futuro tan lejano como para poder descubrirlo.
«La clave de visualización grabada en el cristal proporciona al inventor el conocimiento de qué datos se almacenan en su interior y cómo se pueden utilizar», dijo el profesor Kazansky.
Sobre los densos planos de datos contenidos en su interior, la clave muestra los elementos universales (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno); Las cuatro bases (adenina, citosina, guanina y timina) de la molécula de ADN con su estructura molecular; su ubicación en la estructura de doble hélice del ADN; y cómo se colocan los genes en un cromosoma para que luego puedan insertarse en una célula.
Para tener una indicación visual de a qué especie pertenece el cristal de memoria 5D, el equipo rindió homenaje a las placas de la nave espacial Pioneer lanzada por la NASA en su camino para llevarlo más allá de los límites del sistema solar.
«No sabemos si la tecnología de los cristales de memoria alguna vez seguirá estas placas a lo largo de la distancia recorrida, pero podemos esperar con gran confianza que cada disco supere su tiempo de supervivencia», dijo el profesor Kazansky.
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Este artículo es una versión de un comunicado de prensa emitido por la Universidad de Southampton.
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