Dispositivo inspirado no armazenamento do nosso código genético levará ao desenvolvimento de meios de comunicação muito menores, mais potentes e capazes de garantir a integridade das informações durante muito mais tempo.
DNA sintético vai substituir os discos rígidos de computador na próxima década
Dispositivo inspirado no nosso código genético levará à criação de meios de comunicação menores, mais potentes e muito mais duradouros em apenas uma década.
Cada notícia e cada imagem que lê, cada vídeo que assiste, cada gosto, comentário, ou mesmo o simples facto de navegar na Internet: tudo isto gera uma quantidade gigantesca de dados todos os dias. Com a expansão do uso de computadores e smartphones, a tendência é que essa quantidade aumente cada vez mais.
Hoje, a principal maneira de se armazenar dados são as arquiteturas remotas em nuvem. Estes locais remotos, os chamados data centers, já consomem 1% da energia elétrica mundial, e o aumento de procura por armazenamento deve fazê-los passar a consumir 30% dentro de poucos anos, o que representa um problema energético grave.
Preocupados com a crise iminente que esta situação pode gerar nos próximos anos, os cientistas estão a começar a estudar alternativas mais eficientes para o armazenamento de dados. Uma das mais promissoras envolve o uso de versões sintéticas do DNA para guardar informações digitais.
Mas como é possível usar DNA para guardar informações digitais?
O DNA, ou ácido desoxirribonucleico (ADN, em português), é um sistema natural de armazenamento de dados que está presente em todas as células. Graças ao estudo de materiais genéticos como o DNA, temos acesso às informações biológicas dos Neandertais, extintos há mais de 30 mil anos, e até mesmo de mamutes, que viveram há mais de 1 milhão de anos.
E de facto, a capacidade de armazenamento de dados em DNA é 115 mil vezes superior à das medias magnéticas empregadas atualmente nos data centers. No mesmo espaço físico de um cartucho de fita magnética de 18 terabytes, seria possível guardar 2 milhões de terabytes em DNA.
O data center do Facebook ocupa uma área de dezenas de milhares de metros quadrados, equivalente a um grande shopping center. (...) O mesmo conteúdo poderia ser armazenado em apenas 5 gramas de DNA, num dispositivo que cabe na palma de uma mão - Bruno Verona, Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).
Além disso, grande parte do consumo de energia em data centers serve para a manutenção dos equipamentos e climatização adequada das salas de armazenamento, que devem permanecer frias. O DNA, no entanto, pode ser mantido à temperatura ambiente, o que por si só, já reduz consideravelmente o consumo de energia.
DNA sintético;
Data centers gigantescos serão substituídos por dispositivos que cabem na palma da mão. O armazenamento em DNA sintético também consumirá menos energia e será mais sustentável.
Como se isto não fosse o suficiente, as medias magnéticas atuais são produzidas com materiais provenientes de mineração e derivados de petróleo, e duram no máximo 30 anos, pelo que precisam de ser substituídas frequentemente. Dados digitais arquivados em DNA serão legíveis durante milhares de anos, sem precisar de substituição.
Quando iremos ter acesso à tecnologia de armazenamento por DNA?
A produção de DNA sintético e o armazenamento de dados nele já são realizados pela indústria de biotecnologia, mas a escala é baixa e a velocidade ainda é muito lenta. O processo não envolve organismos vivos. A molécula de DNA é fabricada através de síntese química.
Protótipo de microchips sintetizadores de moléculas de DNA desenvolvido pelo consórcio IPT-Lenovo. Imagem: Léo Ramos Chaves / FAPESP
Para que esta tecnologia se torne acessível, será necessário aperfeiçoar diversos processos, e, em especial, os métodos de síntese química que, simultaneamente, constroem as moléculas de DNA e escrevem os códigos digitais nas suas bases nitrogenadas. Ainda há muita investigação pela frente, mas estima-se que esta tecnologia possa ser utilizada daqui a dez anos.
O Brasil, por exemplo, já está a investir nesse sentido. O projeto Prometheus, criado em 2021 como uma parceria entre o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e a fabricante chinesa de dispositivos eletrónicos Lenovo, já tem 40 investigadores a trabalhar nesta tecnologia e deverá tornar-se um dos pioneiros do armazenamento em DNA ao longo da próxima década. Agora resta esperar pelos resultados.
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