Científicos en Shenzhen desarrollan sistema de almacenamiento en ADN que podría conservar datos durante miles de años.
- Almacenamiento masivo en formato molecular.
- ADN como soporte físico ultra denso.
- Cintas sintéticas: más capacidad, menos energía.
- Larga vida útil: siglos de conservación.
- Alternativa real a centros de datos energívoros.
- Tecnología aún lenta, pero con gran potencial.
Los científicos crean una “cinta de casete” hecha de ADN capaz de almacenar todas las canciones jamás escritas
Investigadores de Shenzhen, China, han construido una especie de casete molecular capaz de almacenar datos digitales en forma de cadenas de ADN sintético sobre una película plástica ultrafina. Un único prototipo puede guardar 36 petabytes, alrededor de un millón de gigabytes, suficiente para más de tres mil millones de canciones. Una barbaridad de información comprimida en un soporte sorprendentemente ligero.
El principio es tan elegante como disruptivo: los archivos digitales se convierten en secuencias de A, T, C y G, las cuatro letras que forman el código genético. Cada combinación reemplaza a los ceros y unos que usan los ordenadores tradicionales. En vez de un disco duro metálico, esta cinta guarda su contenido en moléculas.
La cinta se obtiene imprimiendo miles de puntos diminutos de ADN sintético sobre una película flexible, que después se corta y enrolla en un casete delgado, capaz de deslizarse suavemente entre dos bobinas. El proyecto está liderado por Xingyu Jiang, ingeniero biomédico en la Southern University of Science and Technology (SUST), cuyas investigaciones exploran dispositivos basados en ADN que puedan almacenar información y ejecutar tareas moleculares.
El equipo diseñó el casete para que fuese compatible con las máquinas que ya manipulan ADN en laboratorios. Esto implicó ajustar la geometría y los materiales para que las herramientas estándar de síntesis y lectura pudieran interactuar con cada fragmento de la cinta sin necesidad de equipos totalmente nuevos.
Almacenar datos en ADN
A lo largo de la cinta, pequeños bloques blancos absorben la solución de ADN. Las franjas negras, recubiertas con tinta repelente al agua, impiden que el líquido se expanda lateralmente. Cada sección blanca actúa como un compartimento: un archivo independiente en miniatura.
En poco más de 0,8 kilómetros de cinta, los investigadores calculan unas 550.000 ranuras de almacenamiento. Un escáner óptico identifica los códigos de barras mientras los motores hacen avanzar la cinta y localiza la posición correcta en milésimas de segundo. En sus pruebas, el sistema pudo reconocer unas 1.570 zonas por segundo, una velocidad sorprendente para un soporte molecular.
Beneficios de almacenar datos en ADN
El volumen global de datos crece sin freno: vídeos en streaming, ciudades inteligentes, investigación científica… Todo suma. Algunas previsiones señalan que el mundo podría superar los 175 billones de gigabytes en la segunda mitad de esta década. Y mantener tanta información activa implica centros de datos gigantescos, que consumen energía a un ritmo preocupante.
En Estados Unidos, el Departamento de Energía estima que los centros de datos ya utilizan alrededor del 4,4 % de toda la electricidad nacional. Una cifra que sube año a año.
El ADN, en cambio, puede almacenar cantidades colosales de información en muy poca masa. Según el equipo, un solo gramo podría guardar 455 exabytes, aproximadamente mil millones de gigabytes. Además, se trata de un material extraordinariamente estable si se conserva bien; estudios con restos arqueológicos indican una vida media de unos 521 años bajo tierra.
Lectura y reescritura del casete
Dentro del dispositivo, los motores mueven la cinta hasta ubicar la partición deseada. Una vez localizada, el sistema la introduce en una pequeña cámara con líquido. Un reactivo suave separa una de las hebras de ADN, que pasa a la solución y puede ser leída mediante secuenciación. La hebra que permanece fijada actúa como referencia para reconstruir el fragmento una y otra vez.
El equipo logró recuperar el mismo archivo diez veces de un mismo punto sin perder capacidad de lectura. Para borrar datos, una enzima corta la secuencia y la libera, dejando el soporte limpio para recibir un nuevo fragmento. En pruebas iniciales, el sistema pudo reemplazar el 99,9 % de la información anterior, lo cual abre la puerta a un soporte biológico regrabable.
Proteger el ADN durante siglos
Para asegurar la estabilidad del material, cada sección se recubre con una estructura cristalina basada en marcos metal-orgánicos (MOF), que actúan como barrera frente al agua y las enzimas. Experimentos previos demostraron que encapsular ADN en sílice puede preservar datos durante siglos, incluso a temperaturas elevadas.
El equipo calentó sus cintas durante semanas y midió los daños. A partir de esas observaciones, estimó que los datos podrían mantenerse íntegros durante más de tres siglos a temperatura ambiente. En ambientes fríos y secos —como zonas de alta montaña—, la estabilidad podría alargarse a miles de años.
ADN, almacenamiento de datos y futuro
Ahora bien, el rendimiento sigue siendo bajo comparado con los dispositivos de almacenamiento convencionales. Transferir unos pocos cientos de kilobytes llevó decenas de minutos. Además, sintetizar grandes cantidades de ADN continúa siendo caro, y muchas máquinas de secuenciación son voluminosas y requieren laboratorios especializados.
Aun así, los investigadores creen que, conforme bajen los costes de la biotecnología y mejoren las reacciones químicas, sistemas como esta cinta de casete de ADN podrían convertirse en una opción real para archivos de larga duración. No para guardar fotos del móvil del día a día, pero sí para bibliotecas nacionales, colecciones científicas o patrimonio digital.
La idea recuerda a los primeros ordenadores personales: lentos, grandes, caros… y, aun así, precursores de una revolución tecnológica.
Potencial
Si esta tecnología madura, podría convertirse en un archivo ecológico para sociedades cada vez más digitalizadas. Tres líneas de impacto realista:
- Archivos culturales y científicos con huella mínima. Bibliotecas nacionales, archivos climáticos, datos geológicos o colecciones audiovisuales podrían almacenarse durante siglos sin consumo constante de electricidad.
- Infraestructura digital más ligera. Parte de la presión sobre los centros de datos se trasladaría a soportes pasivos, reduciendo tanto la demanda energética como la fabricación de hardware nuevo.
- Mayor resiliencia ante desastres. Soportes estables durante siglos y que no dependen de un suministro energético continuo podrían proteger información clave en un contexto de crisis climática y eventos extremos.
El ADN no resolverá por sí solo el enorme desafío ambiental asociado al crecimiento digital, pero sí ofrece una pista concreta: el futuro del almacenamiento podría ser más pequeño, más eficiente y bastante más amigable con el planeta de lo que imaginábamos hace apenas unos años.
Fuente: ecoinventos.com
Deja una respuesta