Met behulp van massaspectrometrie, onderzoekers hebben voor het eerst verschillende bytes aan gegevens gelezen die op moleculaire schaal zijn vastgelegd met behulp van synthetische polymeren. Hun werk stelt een nieuwe maatstaf voor de hoeveelheid gegevens die is opgeslagen als een reeks moleculaire eenheden (monomeren) die kunnen worden gelezen met behulp van deze routinemethode. Het vormt ook de basis voor gegevensopslag op een schaal die 100 keer kleiner is dan die van de huidige harde schijven. De bevindingen van de wetenschappers zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Zullen harde schijven ooit polymeren gebruiken voor gegevensopslag? Sinds een aantal jaren, onderzoekers stonden voor de uitdaging om informatie vast te leggen met deze lange moleculen. Polymeren hebben een groot potentieel omdat de componentmonomeren die één bit bevatten 100 keer minder ruimte innemen dan de huidige harde schijven. Het gebruik ervan zou daarom de omvang van computeropslagmedia drastisch kunnen verminderen. Toch zijn onderzoekers gedwarsboomd in hun pogingen om polymeergegevens effectief te lezen. Nutsvoorzieningen, een team van wetenschappers van CNRS en Aix-Marseille University heeft aangetoond dat een massaspectrometer kan worden gebruikt om lange reeksen gegevens te lezen die op moleculaire schaal zijn vastgelegd. massaspectrometers, populair onder chemici, zijn snel en gemakkelijk te gebruiken.

Om het af te maken, het team gebruikte synthetische moleculen, eenvoudiger om mee te werken dan natuurlijke moleculen zoals DNA. Hun structuur werd geoptimaliseerd voor sequencing door massaspectrometrie. De polymeren zijn opgebouwd uit twee soorten monomeren (met fosfaatgroepen), die respectievelijk overeenkomen met 0 en 1. Na elke acht van deze monomeer "bits, " er is een moleculaire separator toegevoegd. Het aantal bytes dat wordt vertegenwoordigd door het volledige polymeer is gelijk aan het aantal groepen van acht bits. De eerste stap bij het lezen van de gecodeerde informatie is om het polymeer in moleculaire bytes te verdelen door het op de scheidingsplaatsen uit elkaar te knippen; de volgende is om de fosfaatbindingen te verbreken voor het rangschikken van elke byte.

Het team van chemici slaagde erin polymeren te synthetiseren die tot acht bytes kunnen opslaan. Dus, ze waren in staat om het woord "Sequence" in ASCII-code op te nemen, die een unieke byte toewijst aan elke letter en leesteken. Door dit woord met succes te decoderen met behulp van massaspectrometrie, ze vestigden een nieuw record voor de lengte van een molecuul dat met deze techniek kan worden gelezen. Hoewel handmatige analyse van de digitale gegevens enkele uren in beslag neemt, het moet mogelijk zijn om de benodigde tijd tot enkele milliseconden terug te brengen door software te ontwikkelen om deze taak uit te voeren. Door korte leestijden te associëren met de huidige geautomatiseerde methoden voor het schrijven van gegevens, dit werk maakt de weg vrij voor opslag van enkele kilobytes aan gegevens in synthetische polymeren, ongeveer gelijk aan een pagina met tekst - net als de allereerste diskettes.