Um único grama de DNA pode armazenar cerca de 215 milhões de gigabytes de dados. Agora, cientistas nos Estados Unidos transformaram essa potência biológica de armazenamento em um componente eletrônico funcional, um dispositivo de memória que usa 100 vezes menos energia do que os designs convencionais. A descoberta vem da Penn State, onde pesquisadores combinaram DNA sintético com um semicondutor para criar um dispositivo que armazena e processa informações no mesmo lugar, uma característica que pode remodelar como futuros computadores e sistemas de inteligência artificial são construídos.
Uma Nova Plataforma de Materiais Une Biologia e Eletrônica
O desafio nunca foi a capacidade de armazenamento. O DNA é incrivelmente denso, mas não se dá naturalmente bem com materiais eletrônicos. A equipe da Penn State resolveu isso construindo uma nova plataforma de materiais com duas partes. Uma é o DNA sintético, feito de moléculas quimicamente projetadas, disponíveis comercialmente, organizadas em sequências genéticas curtas projetadas para necessidades eletrônicas específicas. A outra é a perovskita cristalina, um semicondutor já usado em células solares, lasers e armazenamento de dados.
Juntos, esses materiais formam um sistema bio-híbrido que funciona perfeitamente, segundo os pesquisadores. O trabalho foi publicado na Advanced Functional Materials e é objeto de um pedido de patente.
Um Memristor que Lembra como um Cérebro
O dispositivo em si é um memristor, um tipo de resistor que pode lembrar a direção da corrente elétrica anterior mesmo após a energia ser removida. Resistores comuns, encontrados em tudo, de celulares a ônibus espaciais, perdem suas informações armazenadas quando a energia desaparece. Memristores não. Essa capacidade permite que informações sejam armazenadas e processadas no mesmo local, semelhante a como os neurônios funcionam no cérebro.
Esse design pode suportar formas mais simultâneas e sofisticadas de processamento de dados. Os pesquisadores observam que sistemas comerciais práticos ainda precisariam de capacidade de armazenamento e energia elétrica suficientes para se tornarem caros e ineficientes sem a capacidade do DNA de empacotar enormes quantidades de informação em um espaço muito pequeno enquanto consome pouca energia.
Por Que Isso Importa para as Demandas Crescentes de Energia da IA
À medida que a demanda por inteligência artificial cresce, a necessidade de novas estratégias de baixo consumo se torna urgente. O dispositivo da Penn State oferece um caminho a seguir, combinando a densidade natural de informação do DNA com as propriedades eletrônicas da perovskita. O resultado é um dispositivo de memória que pode tornar data centers e computadores de próxima geração muito mais eficientes em termos de energia. Embora a tecnologia ainda esteja em estágios iniciais, a abordagem demonstra que biologia e eletrônica podem trabalhar juntas de maneiras que antes eram consideradas incompatíveis.
