Lachs-DNA und Nano-Silber speichern Daten

Die Herstellung eines neuartigen DNA-Datenspeichers verbindet Erkenntnisse aus der DNA-Nanotechnologie mit Erfahrungen aus der Fertigung herkömmlicher Polymer-Bauteile. Das organische System besteht aus einer dünnen Schicht der DNA eines Lachses, die mit Silbersalzen versetzt und zwischen zwei Elektroden eingebettet ist. Wird das System mit UV-Licht stimuliert, bilden sich Silber-Nanopartikel, durch die Strom fließen kann. So entsteht ein Biopolymer-Film, auf den sich Daten schreiben lassen. Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der WORM-Speicher (Write-Once-Read-Many-Times) lässt sich einmal beschreiben und mehrmals auslesen. Er eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren. Bei niedriger Spannung fließt nur geringer Strom durch den DNA-Silber-Biopolymer-Film. Diesen Zustand interpretieren die Forscher als logische Null. Ab einer bestimmten Grenzspannung bilden sich jedoch freie Ladungsträger, die einen höheren Stromfluss verursachen, was als logische Eins interpretiert wird. Einmal erreicht, lässt sich diese Leitfähigkeit auch durch ein Ändern der Spannung nicht mehr rückgängig machen – das System bleibt aktiv. Der DNA-basierte Speicher ist den Angaben zufolge kostengünstiger als Speicher aus anorganischen Materialien, zudem sei er recycelbar.