Daten im Erbgut gesichert

  • 06. January 2012

Forscher haben aus DNA und Silber-Nanopartikeln einen Informationsspeicher hergestellt, der sich unter UV-Licht beschreiben lässt.

Ein Datenspeicher aus DNA und winzigen Silberpartikeln soll Informationen günstig speichern. Das Hybrid-System haben Forscher der National Tsing Hua University in Taiwan und des Karlsruhe Instituts für Technologie nun vorgestellt. Es lässt sich mit ultraviolettem Licht einmal beschreiben und mehrfach auslesen („write-once-read-many-times“, Worm).

Abb.: Illustration des Speicherelements aus einem dünnen DNA-Film zwischen zwei Elektroden. (Bild: Y.-C. Hung, Appl. Phys. Lett.)

Abb.: Illustration des Speicherelements aus einem dünnen DNA-Film zwischen zwei Elektroden. (Bild: Y.-C. Hung, Appl. Phys. Lett.)

Das System besteht aus einem dünnen Film der DNA eines Lachses, in das Silber-Atome eingebettet sind. Die Schicht packten die Forscher zwischen zwei Elektroden. Bei Beleuchtung mit UV-Strahlung vereinten sich die Atome zu einem Nano-Cluster, auf das sich Daten schreiben ließen. Für einige Anwendungen könnte diese DNA-basierte Methode günstiger sein, als klassische, aus inorganischen Materialien wie Silizium bestehende Bauteile.

Bei niedrigen Spannungen floß nur ein geringer Strom durch die UV-beschienene Hybrid-Schicht; diesen Zustand definierten die Forscher als logische Null. Ab einer bestimmten Grenzspannung aber, sorgte das UV-Licht für freie Ladungsträger, was einen höheren Strom verursachte und von den Wissenschaftlern als logische Eins interpretiert wurde.

Wie das Team herausfand, ist dieser Wechsel vom Null- zum Eins-Zustand irreversibel. Einmal eingeschaltet blieb das System aktiv, egal welche Spannung anlag. Diese Information bleibt offenbar über lange Zeit stabil: die Forscher berichten, dass die hohe Leitfähigkeit des Materials sich in beinahe 30 Stunden kaum änderte. Sie hoffen auf eine Anwendung des Systems als optischer Speicher oder als Element eines plasmonischen Bauteils.

AIP / P. Hummel

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