详细内容或原文请订阅后点击阅览
借鉴生物学知识为下一代数据存储提供动力
研究人员将合成 DNA（自然界最有效的存储机制，每克能够存储约 2.15 亿 GB 的数据）集成到半导体材料中，实现了向先进、大容量和低功耗存储设备的技术飞跃。
来源:宾夕法尼亚州立大学“随着人工智能 (AI) 需求的增长，我们需要一种低功耗、高存储设备的新策略，”宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系的共同通讯作者、研究教授 Bed Poudel 说道。 Poudel 解释说，人工智能和未来的技术将越来越依赖神经形态计算，类似于人脑，可以同时考虑多个输入，并根据过去的经验和未来的优先事项做出决策。 “通常，存储更多信息需要更多电量。然而，我们的设备消耗的电量比闪存驱动器等传统存储设备低 100 倍，而且存储容量更高。”
为了开发该设备，研究人员将银纳米颗粒应用到一层定制的 DNA 序列上——专门设计成具有特定的成分和长度——与钙钛矿薄膜集成在一起。这种将小纳米颗粒应用于另一种材料的过程被称为“掺杂”，使研究人员能够精确地促进材料的特定性能。在这种情况下，它使 DNA 能够导电，并以更精简的方式定向其单元。
与天然 DNA 不同的是，长而纠缠的链在处理时就像湿意大利面条一样，而短而刚性的合成 DNA 片段可实现纳米级的真正结构精度。宾夕法尼亚州立大学哈克生命科学研究所生物分子相互作用核心设施的研究教授兼主任、合著者 Neela H. Yennawar 表示，分子工程 DNA 实现了天然 DNA 无法在薄膜中提供的一定水平的结构秩序、可调电导率和功能控制。
“仅使用 DNA 或仅使用钙钛矿并不能产生与组合一样强大的结果，”Keremane 说。 “正是这种组合实现了非常高的内存存储密度，并且只需要很少的电量。”