Ein elfstelliges Passwort wird in einem winzigen Molekül gespeichert und durch dessen Zerstörung entschlüsselt. Forscher der University of Texas haben diese Methode entwickelt, die einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Speichern bieten soll. Sie hat aber auch einen Nachteil.
Bekannt ist, dass lange Moleküle wie DNA in der Lage sind, große Datenmengen ohne Energiequelle zu speichern - aber der Zugriff auf diese molekularen Daten ist teuer und zeitaufwendig. Ein Forscherteam der University of Texas hat eine Alternative gefunden: Kunststoff. Es gelang ihnen, in einem Plastik-Molekül ein elfstelliges Passwort zu kodieren und anschließend zu dekodieren, um einen Computer zu entsperren. Die Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift "Chem" veröffentlicht.
"Moleküle können Informationen sehr lange speichern, ohne dass sie Energie benötigen", sagt Co-Autor Praveen Pasupathy laut einer Mitteilung der Universität. Erstmals wurde nun versucht, Informationen in einen Baustein eines Kunststoffs zu schreiben, die dann mit elektrischen Signalen wieder ausgelesen werden können. "Damit kommen wir der Speicherung von Informationen in einem alltäglichen Material einen Schritt näher", so Pasupathy.
Lange Lebensdauer
Der Molekül-Speicher bietet laut den Forschern einige Vorteile: Herkömmliche Speichergeräte wie Festplatten und Flash-Laufwerke haben Nachteile wie hohe Wartungskosten, Energieverbrauch und kurze Lebensdauer, die sie für die langfristige Datenarchivierung ungeeignet machen. Kunststoff-Moleküle könnten eine Alternative darstellen.
Frühere Studien hätten bereits gezeigt, dass DNA und synthetische Polymere so gestaltet werden können, dass sie Informationen effektiv speichern. Die Entschlüsselung dieser Moleküle erfordert jedoch in der Regel teure Geräte, beispielsweise Massenspektrometer. Die Informationen aus Kunststoff-Molekülen könnten durch vergleichsweise kleine und wirtschaftlichere Geräte ausgelesen werden, sagt Erstautor Eric Anslyn.
Speicher beim Auslesen zerstört
Das Team hatte für die Codierung zunächst ein Alphabet aus vier verschiedenen Monomeren, also molekularen Bausteinen, mit unterschiedlichen elektrochemischen Eigenschaften erstellt. Jedes Zeichen setzte sich aus verschiedenen Kombinationen dieser vier Bausteine zusammen, wodurch insgesamt 256 mögliche Zeichen entstanden. Um die Methode zu testen, verwendeten sie das molekulare Alphabet, um ein elfstelliges Passwort ("Dh&@dR%P0W¢") in einem Polymer, ein kettenförmiges Molekül, zu speichern.
Zum Entschlüsseln der Botschaft wurde das Polymer beginnend an einem Ende Baustein für Baustein wieder zerlegt. Da jeder Baustein eine einzigartige elektrochemische Eigenschaft aufwies, enthüllte dieser schrittweise Abbau die gespeicherte Information: in diesem Fall das Passwort. Ein Nachteil dieser Methode: Jede molekulare Botschaft kann nur einmal gelesen werden, da die Polymere bei der Entschlüsselung zersetzt werden.
Allerdings muss man sich derzeit noch gedulden, wenn man es eilig hat, an sein Passwort zu kommen: Der Entschlüsselungsprozess dauert etwa 2,5 Stunden für das elfstellige Passwort - aber das Team arbeitet an Methoden, um den Prozess zu beschleunigen. Die Methode sei "ein erster Schritt in Richtung des Endziels, tragbare, integrierte Technologien für die Datenspeicherung auf Polymerbasis zu entwickeln", sagt Anslyn.
