在数字时代，每个字节的数据都需要去完善安全保存，然而，数据存储系统的主要问题是通常持续保存不到几十年。一群哈佛化学家正试图用一种类似于小墨水滴的创新来解决这个问题。
在ACS Central Science的一篇新论文中，Woodford L.和Ann A. Flowers大学教授George Whitesides实验室的研究人员描述了一种新颖的存储方法，该方法使用七种市售荧光染料的混合物来保存数据文件。染料由喷墨打印机代替，并用显微镜读取，显微镜可以检测每种染料发出的不同波长的光。然后，研究人员将分子中的二进制信息解码回文档，书籍，照片，视频或其他任何可以数字存储的内容。
从理论上讲，这种数据存储可以保存很长一段时间 – 数千年或更长时间。分子数据存储选项的长时间线优于当前用于数据存储的媒体设备，例如闪存驱动器，蓝光，磁存储条和计算机驱动器，这些设备最多可以存储40年的信息，具有严格的大小限制，并且容易受到水损坏和黑客攻击。传统存储流程的另一个缺点是它们会吞噬能源。即使是云也有存储限制，需要庞大而昂贵的物理服务器，当然，也容易被破坏。
“这种方法可以以低成本提供对档案数据存储的访问，”该论文的共同主要作者Amit A. Nagarkar说，他作为怀特塞兹实验室的博士后研究员进行了这项研究。使用现有的商业技术（喷墨打印和荧光显微镜）提供对长期数据存储的访问。
染色方法对于存储受到监管的信息（例如财务和法律记录）以及长期存储至关重要的情况（如卫星数据）可能特别有用。这些染料生活在可破解的互联网之外，生产成本相对较低，如果没有特殊的显微镜就无法读取。一旦记录了数据，该技术就不会使用能量。
染料分子被滴到环氧树脂表面上，它们与环氧树脂表面发生化学结合，将信息锁定到位。为了翻译不同染料中的信息片段，研究人员使用了美国标准信息交换代码。他们想要存储的数据中的每个数字，字母和像素都由一组1和0表示，具体取决于特定染料是不存在还是存在。他们使用的荧光显微镜检测染料分子的存在与否。知道存在哪些染料，他们可以解码二进制消息。研究人员报告说，这些信息可以以99.6%的准确率读取，并且在7.2×7.2毫米的表面上，他们能够用染料写入1，407，542字节的数字信息。
哈佛大学已将该技术授权给一家由Nagarkar，Whitesides以及前博士后Michael Fink和Alexei Ten共同创立的新数字数据存储公司，以将这些方法开发成商业产品。该公司仍处于早期阶段，正在寻求与数据存储提供商合作的机会。
多年来，科学家们一直在探索使用不同的分子甚至合成DNA来存储信息，包括GIF，文本和音乐，但被成本和这些技术的缓慢读写速度等因素所阻碍。染色方法由于其速度和成本而提供了诱人的替代方案。系统以每秒 128 位的平均速率写入信息，并以 469 的速率读取信息。这被认为是任何分子信息存储方法中报告的最快的读取速度。
研究人员认为，像染料创新这样的数据存储方法在21世纪将变得越来越重要。在未来，随着我们的社会向数字社会过渡，我们将需要存储大量数据”Nagarkar说。
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