Belgische onderzoekers ontwikkelen methode voor gebruik poeder voor dataopslag

Belgische wetenschappers van de Universiteit van Gent zijn bezig met het ontwikkelen van een methode om data op te slaan in reeksen macromoleculen. In theorie zou poeder zo reguliere, hedendaagse opslagmethodes zoals het gebruik van usb-sticks kunnen vervangen.

Onderzoekers van de Universiteit van Gent van de afdelingen chemie, biochemie en informatica werken samen bij dit project. Ze hebben een chemisch proces ontwikkeld waarin informatie kan worden opgeslagen in groepjes oligomeren. Hoogleraar Filip Du Prez zegt tegen de VRT dat het nu al mogelijk is om een qr-code of een stukje tekst om te zetten in een kleine hoeveelheid poeder, wat vervolgens uitgelezen kan worden. Hij stelt dat het in theorie ook mogelijk is om YouTube-video's of andere veel grotere databestanden om te zetten, al is het onderzoek daar nu nog niet ver genoeg voor.

Bij de methode van de Gentse wetenschappers draait het om de digitale enen en nullen die worden omgezet in concrete moleculen. "Dat worden dan heel kleine chemische bouwstenen, die we op een specifieke manier aan elkaar zetten. Als het poeder er eenmaal is, heb je wel nog een methode nodig om weer tot de oorspronkelijke info te komen. Daarvoor is er geavanceerde technologie, die de vakgroep biochemie heeft ingezet", aldus Du Prez.

Het uitlezen van de gegevens gebeurt door een tweetal programma's die geautomatiseerd en snel de informatieverwerking kunnen afhandelen. Het eerste programma analyseert binnen enkele seconden de gegevens op de moleculen, terwijl het tweede automatisch de vertaalslag maakt van de qr-code naar de moleculen en omgekeerd. Volgens de onderzoekers kan op deze manier de in de moleculen opgeslagen informatie direct linken naar bijvoorbeeld een website of een app.

De onderzoekers hebben bij een demonstratie de zin 'To write or not to write on oligos?' gecodeerd in oligomeren. Daarbij zetten ze de acht verschillende woorden om in individuele oligomeren en gebruikten ze tags voor de positie van woorden in de zin, om deze in de juiste volgorde te kunnen reconstrueren.

Het idee is dat de huidige gegevensdragers, servers en andere apparatuur in de toekomst wellicht niet meer of verminderd in staat zijn om alle data op te slaan. De onderzoekers wijzen ook op de zware metalen die nodig zijn voor usb-sticks of energieverslindende servers.

Er zijn op dit moment echter nog wel wat problemen die moeten worden opgelost. Zo vormt de snelheid om de opgeslagen informatie weer uit te lezen een probleem en de technologie staat nog in de kinderschoenen. Volgens Du Prez kan het poeder ook omgevormd worden tot een vast stukje materiaal, maar hij denkt dat het nog wel tientallen jaren kan duren voordat deze methode echt realiteit wordt.

Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, onder de titel Multifunctional sequence-defined macromolecules for chemical data storage.

Reacties (48)

[Helium-3]

De QR code op de foto leid naar een goo.gl afgekorte link die doorleid naar https://en.wikipedia.org/wiki/August_Kekul%C3%A9....

[Elefant]

Jammer, ik hoopte dat het deze onvergetelijke belg was.

[Verwijderd]

Degene die als eerst de structuur van benzeen correct begreep. In het midden van de QR code vind je de benzeenring als bitmap

[WillySis]

Heel duidelijk is het artikel niet, maar het is de bedoeling dat een stuk data in één lang molecuul wordt gezet. In het flesje zitten dus heel veel korreltjes met telkens dezelfde informatie. Er zullen vast een aantal mislukkingen tussen zitten, maar op het gros zal dezelfde link staan.
Voor een hele film krijg je dus een hele lange molecuul.

Het idee is natuurlijk al oud (ouder dan de mensheid) We kennen dit soort moleculen namelijk als DNA. Als de moleculen die de data opslaan zich ook automatisch vermenigvuldigen, is gelijk de backup geregeld. Het terug vinden van de juiste informatie in een potje met poeder lijkt mij ondoenlijk.

[Verwijderd]

De gepubliceerde paper is gelukkig heel wat duidelijker, ik raad je aan toch eens te lezen (link in artikel), ze halen inderdaad DNA als voorbeeld aan van chemische opslag.

Wat ik denk ervan te begrijpen:

1. Toepassingen op huidige gegevensdragers zitten niet in scope van het onderzoek, het poeder lijkt me een POC.Dit is een werkbare opstelling waarmee men geautomatiseerd kan lezen en schrijven. De QR code is +- de huidige schaal van dit team lijkt me.

2. De huidige uitleesmethode in de POC, mbv Tandem mass analysis (MALDI-MS/MS) is destructief lijkt me:

"One of the main research challenges remains the further exploration of non-destructive techniques for the read-out of the sequence order in complex mixtures."

3. De moeilijkheid zit in het in het uitlezen van stukjes, zelfs bij kleine stukjes van 8 karakters (8OLIGOS?) en hoe langer, hoe moeilijker. Een algoritme bovenop de metingen kon dit wel rechtzetten. Dus ja er wordt wel meermaals aangegeven dat langere stukjes de datadichtheid ten goede komt, maar dat dat nog een uitdaging is. Voorlopig dus: veel korte stukjes met elk een handvol karakters. Ze vermelden wel constraints aan hoeveel stukjes men simultaan kan bouwen maar dat lijkt me eerder gerelateerd aan schaal

"Only for the word 8OLIGOS?, one peak corresponding to the smallest fragment was absent. However, due to the redundancy in overlapping fragments and the left-right and right-left reconstruction of the data, the octamer could be correctly translated"

Dus: vanwege 2 en 3 denk ik niet dat het de bedoeling is om alles in 1 lange streng te stoppen

Ik denk dat de encodering in informatica perspectief zo in elkaar steekt, niet 100% zeker:

Men heeft een 33 × 33 QR code (1089) bits gecodeerd in 71 stukjes van telkens 6 karakters in het 15-tallig stelsel (Pentadecimal)

Dus: 15^6 = 11.390.625 => 23 < log2(11M) < 24, dus 23 bits per stukje. 71 stukjes = 7 bits benodigd als index, 23 - 7 = 16 bruikbare bits per fragment, 16 * 71 = 1136 bits

[lololig]

Misschien kun je bacteriën modificeren dat ze deze data ergens in hun DNA krijgen, dan kun je die back-up makkelijk regelen

[Stoney3K]

Totdat je backups last krijgen van een virus...

[eborn]

Grappig concept, maar ik mag aannemen dat men nu al wel iets kan zeggen over de (toekomstige) mogelijkheden van deze vorm van opslag. De snelheid zal neem ik aan wel bepaald worden door de natuurkundige eigenschappen van het poeder. Net als met de capaciteit. De vraag is dan: wat kan de toekomstige use-case worden voor dit goedje?

[Panama]

Lange termijn data opslag?

[janbaarda]

Geheime gegevens opsnuiven en zo ongemerkt het land uit smokkelen. Het terug uitlezen kan nog wel een probleempje opleveren. Hopelijk is het niet verslavend.

[Edwin]

"Verslaafd aan informatie" krijgt zo toch een wat andere betekenis...

ps. Het uitlezen zul je waarschijnlijk op het gemak moeten doen.

[ElimG]

Beetje ongemakkelijk, niet?

[cdwave]

Nou, Youtube filmpjes opslaan is grote flauwekul natuurlijk, dat is absoluut onpraktisch.

Wat je wel zou kunnen doen is de informatie die je wil uitwisselen encrypten, en die publiek toegankelijk opslaan.

De (decryptie) key sla je op in zo'n poedertje. Wie het poeder uitleest kan de informatie decrypten. Het "uitlezen" van het poeder is destructief, dus als het poeder onderschept is, en iemand dus toegang heeft gekregen tot de key, kun je dat dus detecteren (er is poeder verdwenen). Eventueel kun je nog wat "watermerk" aan het poeder toevoegen om te voorkomen dat degene die het onderschepte gewoon weer poeder bij kan maken.

Uitwisselen van encryptiesleutels waarbij je kunt detecteren of die onderschept wordt is heel waardevol.

[WhatsappHack]

Hehe, krijg je over een paar jaar een gratis film bij je grammetje Colombiaans marcheerpoeder.
Wel uitlezen vóór het consumeren.

[dehardstyler]

Nou nog een interface die de data uitleest in je neus en dan word je eindelijk slimmer van snuiven.

[bbob]

Nee je moet verder denken. Het poeder kan straks door je lichaam uitgelezen worden, snuiven en je krijgt meteen een film in je hoofd te zien.

[BlackOwl]

Dat heet hallucinatie en daar zijn geen nieuwe technieken voor nodig.

[Stoney3K]

Alleen het beheersen van welke film er af moet spelen blijft nog wel een dingetje waar aan gewerkt moet worden.

[Uzuhl]

Oh wat leuk, dat betekend dat ik mijn poederbrieven kan personaliseren!

[m4ikel]

Vlaams woordenboek 2019:
Poederbrief - Digitaal versturen van een digitale boodschap.
Afpoeieren - Het afkuisen van digitale inhoud middels een vegende beweging.

[Thefonz73]

Voordelen:
- het hele internet past letterlijk in een schoendoos
- laag energieverbruik bij lezen van data
( Bron vrt tv journaal )

[ronn0]

Waarom zou je een QR-code maken met "goo.gl" als inhoud? Dat is namelijk de inhoud van de QR-code.

[Reactie gewijzigd door ronn0 op 23 juli 2024 18:35]

[Christoxz]

Als je een shortner link maakt via Google, krijg je ook direct een QR code, kan gemakkelijk zijn.
Tevens als maker van een short link zie jij ook allerlei Analytics Data, dat kan best handig zijn om je bereik te meten.

[Reactie gewijzigd door Christoxz op 23 juli 2024 18:35]

[gjmi]

Ik kom toch echt ergens anders uit, en dan snap je het misschien wel

https://en.wikipedia.org/wiki/August_Kekul%C3%A9

En dat is het resultaat van dit:

https://goo.gl/IdxDb7#125...5403845061342595306305335

[Reactie gewijzigd door gjmi op 23 juli 2024 18:35]

[droner]

Dat flesje is een stuk kleiner dan die QR code, ik zie efficiency

Maar, zijn die belgen eigenlijk niet bezig toner uit te vinden waarmee je je 'data' weer analoog op a4tjes kunt printen opslaan?

[JeroenED]

Is iets ingewikkelder in mijn ogen. Een A4tje is een vaste structuur. Wat links staat zal altijd links staan. Hierbij mag je het flesje schudden en ermee doen wat je wil (zonder het uit te gieten) zonder dat de data corrupt geraakt. Allez, dat is toch de bedoeling.

[WillySis]

Ik dacht aan magnetisch poeder op een ronde plaat die je onder een gevoelig elektromagneetje laat doordraaien. Wij kennen dat als harde schijf.

[guapper]

Je kunt dat poeder ook weer tot min of meer vaste figuren omzetten en die dan weer ordenen om getallenreeksen te kunnen noteren.
zie https://goo.gl/FCto8D

[bArAbAtsbB]

nee dus het poeder in het flesje is waarschijnlijk dezelfde hoeveelheid aan pure grondstof...papier is nl heel dun!

[m4ikel]

Je kunt de poeder ook binaire op je tafel leggen, kun je ook data opslaan

[Fermion]

Ha....ha....hatsjoe.... weg data...