Naarmate de behoefte aan gegevensopslag in de wereld toeneemt, er zijn nieuwe strategieën nodig voor het langdurig bewaren van informatie met een lager energieverbruik. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Centrale Wetenschap hebben een aanpak voor gegevensopslag ontwikkeld op basis van mengsels van fluorescerende kleurstoffen, die met een inkjetprinter op kleine plekjes op een epoxyoppervlak worden afgezet. Het mengsel van kleurstoffen op elke plek codeert voor binaire informatie die wordt gelezen met een fluorescentiemicroscoop.

Huidige apparaten voor gegevensopslag, zoals optische media, magnetische media en flashgeheugen, gaan doorgaans minder dan 20 jaar mee, en ze vereisen aanzienlijke energie om opgeslagen informatie te behouden. Wetenschappers hebben onderzocht met behulp van verschillende moleculen, zoals DNA of andere polymeren, om informatie op te slaan met een hoge dichtheid en zonder stroom, voor duizenden jaren of langer. Maar deze benaderingen worden beperkt door factoren zoals hoge relatieve kosten en lage lees-/schrijfsnelheden. George Whitesides, Amit Nagarkar en collega's wilden een moleculaire strategie ontwikkelen die informatie met een hoge dichtheid opslaat, hoge lees-/schrijfsnelheden en acceptabele kosten.

De onderzoekers kozen zeven commercieel verkrijgbare fluorescerende kleurstofmoleculen die licht uitstralen op verschillende golflengten. Ze gebruikten de kleurstoffen als bits voor tekens van de American Standard Code for Information Interchange (ACSII), waarbij elke bit een "0" of "1 is " afhankelijk van of een bepaalde kleurstof afwezig of aanwezig is, respectievelijk. Een reeks van nullen en enen werd gebruikt om het eerste deel van een baanbrekend onderzoeksartikel van Michael Faraday te coderen, de beroemde wetenschapper. Het team gebruikte een inkjetprinter om de kleurstofmengsels op kleine plekjes op een epoxyoppervlak te plaatsen, waar ze covalent werden gebonden. Vervolgens, ze gebruikten een fluorescentiemicroscoop om de emissiespectra van kleurstofmoleculen op elke plek te lezen en de boodschap te decoderen. De fluorescerende gegevens kunnen worden gelezen 1, 000 keer zonder een significant verlies in intensiteit. De onderzoekers demonstreerden ook het vermogen van de techniek om een ​​afbeelding van Faraday te schrijven en te lezen. De strategie heeft een leessnelheid van 469 bits/s, wat het snelst is gerapporteerd voor elke moleculaire informatieopslagmethode, zeggen de onderzoekers.