ننسى بصمات الأصابع أو مصادقة عاملان ، ربما يكون العلماء قد اكتشفوا طريقة لتسجيل الدخول إلى جهاز كمبيوتر بجزيء اصطناعي.
في الدراسة الجديدة المنشورة في مجلة Press Cell Press الكيميائي، تمكن الباحثون من تخزين وفك تشفير كلمة مرور 11 حرفًا مشفرة في المكياج الجزيئي لقطعة من البلاستيك. يقترح العلماء أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تساعدنا على تلبية الطلب المتزايد على تخزين البيانات المكثفة على المدى الطويل.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة برافين باسوثي ، وهو مهندس كهربائي بجامعة تكساس في بيان من خلية مطبعة الخلية: “يمكن للجزيئات تخزين المعلومات لفترات طويلة للغاية دون الحاجة إلى الطاقة. لقد أعطتنا الطبيعة دليل على أن هذا يعمل”. “هذه هي المحاولة الأولى لكتابة المعلومات في لبنة من البلاستيك يمكن بعد ذلك قراءتها باستخدام الإشارات الكهربائية ، والتي تقربنا من تخزين المعلومات في مادة يومية.”
طرق تخزين البيانات التقليدية لها بعض الجوانب السلبية الرئيسية. ليس فقط تخزين البيانات باهظة الثمن ، بل يستهلك الكثير من الطاقة. وحتى أجهزة تخزين البيانات الأكثر تطوراً يمكنها تخزين المعلومات لمدة تصل إلى 10 سنوات. تعد جزيئات مثل الحمض النووي بديلاً واعداً ، حيث يمكنها تخزين كميات كبيرة من المعلومات لفترة طويلة وبتكاليف طاقة قليلة جدًا. ولكن في الواقع ، يعد الوصول إلى هذه المعلومات هو الجزء الصعب ، وغالبًا ما يتطلب معدات متخصصة مثل مطياف الكتلة.
لمعالجة هذه القيود ، صمم الباحثون جزيئات تحتوي على تسلسلات من المعلومات الكهروكيميائية. بعد ذلك ، تمكن الباحثون من قراءة هذه المعلومات باستخدام الإشارات الكهربائية.
تحتوي جزيئات ترميز كلمة المرور هذه على أربعة لبنات بناء ، تسمى المونومرات ، ولكل منها خصائص كهروكيميائية فريدة. لإنشاء كلمة المرور ، صمم الفريق أبجديًا مكونًا من 256 حرفًا ، حيث يتكون كل حرف من مجموعات مختلفة لأربعة من هذه المونومرات. بعد ذلك ، قاموا بسلاسل المونومرات معًا لإنشاء بوليمر يمثل كلمة مرور 11 حرفًا ('DH &@DR ٪ P0W ¢').
طور الباحثون أيضًا طريقة جديدة لقراءة هذه الإشارات الكهروكيميائية. تحتوي هذه البوليمرات التي تشبه السلسلة على خاصية فريدة: يمكن تقسيمها بالتتابع ، مونومر واحد في وقت واحد.
لذلك ، قام الفريق بفك تشفير كلمة المرور عن طريق إزالة لبنة البناء واحدة تلو الأخرى من نهاية السلسلة واستخدام الفولتميتر لقياس خصائصها الكهربائية. أثناء سقوطهم ، أنتج كل مونومر إشارات كهروكيميائية فريدة من نوعها استخدمها مؤلفو الدراسة لفك تشفير كلمة المرور بنجاح.
الجانب السلبي لهذه الجزيئات هو أنه بمجرد كسرها ، لا يمكنهم الإصلاح تلقائيًا ، مما يعني أنه لا يمكن قراءة الرسالة إلا مرة واحدة. عملية فك التشفير بطيئة أيضًا-استغرقت العملية بأكملها حوالي 2.5 ساعة لكلمة مرور 11 حرفًا.
يعمل الباحثون على تسريع هذه العملية ودمج التكنولوجيا في النهاية مع رقائق الكمبيوتر. ولكن حتى ذلك الحين ، نحن عالقون بطريقتنا الحالية لتذكر كلمات المرور لدينا.
وقال إريك أنسلين ، الأستاذ في الكيمياء بجامعة تكساس في أوستن ، في بيان صادر عن خلية مطبعة الخلية: “إن نهجنا لديه القدرة على تقليصها إلى أجهزة أصغر وأكثر اقتصادا مقارنة بالأنظمة التقليدية القائمة على الطيف”. “إنه يفتح آفاقًا مثيرة لتواصل التشفير الكيميائي مع الأنظمة والأجهزة الإلكترونية الحديثة.”