211service.com
Mémoire holographique réinscriptible
En utilisant des lasers pour graver des données sur des protéines microbiennes, des chercheurs de l'Université du Connecticut ont peut-être démontré un moyen de produire une mémoire holographique réinscriptible. La mémoire holographique stocke les données en trois dimensions au lieu de deux et pourrait rendre la récupération des données des centaines de fois plus rapide. Les premiers systèmes à mémoire holographique sont récemment arrivés sur le marché, mais ils ne disposent pas encore de disques réinscriptibles en temps réel.
Membrane protéique : Des faisceaux laser convergents gravent un motif d'interférence, ou hologramme, sur des protéines microbiennes scellées entre deux plaques de verre.
Des chercheurs de l'Université du Connecticut, Storrs, dirigés par Jeffrey Stuart , directeur du Nanobionics Research Center de l'Institute of Materials Science de l'université, a basé son système de stockage holographique sur des versions repensées de protéines produites par des organismes de type bactérien que l'on trouve couramment dans les marais salants. Le simple fait de faire briller la lumière bleue sur les protéines efface toutes les données qui y sont stockées.
La technologie exploite une adaptation évolutive du microbe Halobactérie , qui produit une protéine membranaire sensible à la lumière lorsque les concentrations d'oxygène deviennent trop faibles. La protéine, connue sous le nom de bactériorhodopsine, aide l'organisme à convertir la lumière du soleil en énergie. Une fois que la protéine a absorbé la lumière, elle parcourt une série d'états chimiques, libère un proton et se réinitialise finalement.
Lorsque la protéine est dans certains de ces états, sa capacité à absorber la lumière lui permet de former des hologrammes. Dans l'environnement naturel, chacun des états ne dure que brièvement : l'ensemble du cycle ne prend que 10 à 20 millisecondes. Mais des recherches antérieures ont montré que le fait de faire briller la lumière rouge sur la protéine alors qu'elle approche de la fin de son cycle chimique peut la forcer à entrer dans un état utile, connu sous le nom d'état Q, qui peut durer des années.
Multimédia
Regardez une vidéo sur la mémoire holographique réinscriptible.
Le problème est que l'état Q est difficile à produire dans la protéine naturelle. Ainsi, les biologistes moléculaires de l'UConn, dirigés par Robert Birge du département de chimie, manipulent génétiquement Halobactérie afin qu'il puisse produire une protéine qui entre plus facilement dans l'état Q.
Pour servir dans le cadre d'un système holographique, la protéine est suspendue dans un gel polymère. Un faisceau laser vert est divisé en deux et un faisceau est codé avec des données. Les faisceaux sont ensuite recombinés dans le gel, imprimant les protéines avec un motif d'interférence qui stocke les données. Pour lire les données, le système renvoie un seul faisceau laser rouge de faible puissance à travers le motif d'interférence. Un laser bleu efface les données.
Tim Harvey, PDG de Starzent, une société de Fairfax, en Virginie, financée par l'Agence américaine des projets de recherche avancée pour la défense et qui développe un lecteur de stockage de données holographique miniature, déclare que les supports holographiques à base de protéines ont le potentiel pour des supports amovibles réinscriptibles à faible coût. jusqu'à 10 millions de fois. La protéine est extrêmement robuste, ajoute-t-il, et si les chercheurs trouvent la bonne variante génétique, les progrès actuels de la biotechnologie pourraient aider à produire rapidement de grandes quantités de protéine à faible coût.
Les dispositifs de stockage holographiques en général, note Harvey, pourraient combler un écart croissant entre la capacité des dispositifs de stockage et la vitesse à laquelle ils accèdent aux données. À titre d'exemple, il souligne que le transfert d'un fichier de 30 gigaoctets comprenant un film haute définition complet sur le disque dur d'un ordinateur peut prendre 30 à 45 minutes avec la technologie actuelle. Les dispositifs holographiques ont le potentiel de réduire ce temps à moins de 10 secondes.
Parmi les personnes intéressées par le nouveau développement se trouve Liz Murphy, vice-présidente du marketing chez Technologies en phase à Longmont, CO, qui a fait la démonstration d'un dispositif holographique avec une densité de stockage de 500 gigaoctets par pouce carré et a plusieurs produits en préparation. Au moins un avantage potentiel est qu'il est effaçable et réinscriptible, ce qui est rare parmi les médias actuellement disponibles, explique Murphy à propos de l'appareil des chercheurs d'UConn. Cependant, un inconvénient est que l'enregistrement est dans le rouge et que la lumière bleue est utilisée pour effacer les enregistrements.
C'est une limitation car la densité de stockage augmente généralement avec des longueurs d'onde plus courtes, note-t-elle, soulignant la progression de la technologie CD vers la technologie Blue-ray/HD-DVD. Ainsi, limiter l'utilisation du milieu bactérien aux longueurs d'onde rouges le rendra moins attrayant à utiliser pour les applications de stockage de données à haute densité.