"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
09.02.2020 12:58 |
Молекулярная запись данных стала немного ближе Рано или поздно на смену жёстким дискам и SSD придут новые виды носителей данных, на что намекает экспоненциальный рост объёмов информации. Для этого уже сейчас учёные бьются над проблемами записи на молекулярном уровне, и определённые успехи на этом направлении есть.
Группа учёных из Университета Брауна (США) сообщила о прогрессе в разработке методов записи и считывания данных на молекулярном уровне. Данные об исследовании опубликованы в Nature Communications (статья доступна для бесплатного прочтения на английском языке). В серии экспериментов учёные записали, сохранили и затем считали цифровые файлы с закодированными изображениями египетского бога Анубиса, абстрактной картины скрипки Пикассо и другие изображения общим объёмом 200 Кбайт.
Это не первая попытка закодировать данные с помощью набора молекул, но в данном случае учёные решили не ждать милости от природы. До данного эксперимента учёные брали известные химические соединения (молекулы) и создавали из них смеси ― таким образом кодировали входящие данные. Считывание данных происходит с помощью последовательного анализа смесей масс-спектрометром. Затем компьютерная программа преобразует полученный результат в картинку или текст. Подобный подход был ограничен известным химикам набором небольших по размеру молекул. А чем меньше молекул, тем меньше возможностей для кодирования, например, с точки зрения разрядности.
Учёные из Университета Брауна синтезировали собственные наборы молекул ― библиотеки для кодирования данных. Вся хитрость заключалась в том, чтобы из простейших соединений и без сложных реакций научиться быстро создавать библиотеки из простых молекул, которые масс-спектрометр мог бы идентифицировать с максимальной точностью.
Для синтеза малых молекул была выбрана так называемая Уги реакция ― это многокомпонентная комбинаторная реакция с использованием четырёх компонентов: карбоновой кислоты, амина, альдегида (кетона) и изоцианида. Эта реакция широко используется в фармацевтике и является надёжным инструментом для синтеза соединений. Для создания библиотек из молекул в различных комбинациях использовались пять аминов, пять альдегидов, 12 карбоновых кислот и пять изоцианидов. Всего учёные смогли создать до 1500 соединений.
Преимуществом здесь является потенциальная масштабируемость библиотеки. Используя всего 27 различных компонентов, учёные за один день создали библиотеку из 1500 молекул и им не пришлось искать для этого какие-либо уникальные молекулы.
Для кодирования каждой картинки использовались свои библиотеки в виде уникального набора из молекул. Для записи изображения Анубиса, например, библиотека содержала 32 компонента. Для кодирования 0,88-мегапиксельного рисунка Пикассо была задействована библиотека из 575 соединений.
Технически запись происходила следующим образом. Данные кодировались в смеси молекул, которые помещались в крохотные лунки диаметром менее миллиметра на небольших пластинках из железа. В каждой лунке (капле) уникальных молекул может быть так же много, как в библиотеке. Например, в самом максимальном случае ― 1500, но надёжно считать их все в такой комбинации пока нельзя. Тем не менее, это позволяет судить о разрядности каждой смеси, а она ограничена только размерами библиотеки. Затем каждая смесь считывается масс-спектрометром, молекулы идентифицируются и входящие данные расшифровываются.
Для представленного метода учёным пришлось разрабатывать алгоритмы коррекции ошибок. Разработанный метод позволил идентифицировать молекулы с точностью до 99 %. Метод доказал свою надёжность, но исследования необходимо продолжить.
По информации https://3dnews.ru/1003206?ext=subscribe&source=subscribeRu
|
07.02.2020 23:24 |
IceCube нашел возможные внегалактические источники нейтрино
Физики представили результат обработки десятилетия наблюдений на нейтринной обсерватории IceCube. Ученым удалось выделить несколько внегалактических . . . |
07.02.2020 23:18 |
АСТРОНОМЫ ОБНАРУЖИЛИ РЕДКОЕ ДВОЙНОЕ ЯДРО В «ГАЛАКТИКЕ КОКОН»
Ее называют «галактикой кокон». Она представляет собой замкнутую спиральную галактику в созвездии Canes Venatici. NGC 4490 расположена на расстоянии 25 миллионов световых . . . |
07.02.2020 23:13 |
УЧЕНЫЕ ЗНАЮТ, ГДЕ СКРЫВАЕТСЯ ЖИЗНЬ В НАШЕЙ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
Профессор Моника Грейди знает, где их искать. В нашей планетарной системе она предлагает начать с Марса. Если многие исследователи пытаются определить, может ли . . . |
07.02.2020 00:40 |
Климатологи заметили усиление глобальных течений океанов
В последнее время энергия океанских течений увеличивается на 15 процентов каждые 10 лет, обещая новые глобальные изменения климата Земли. Колоссальные океанские . . . |
06.02.2020 23:56 |
Ученые ожидают взрыва сверхгигантской звезды Бетельгейзе
Ученые, сотрудничающие с Университетом Вилланова, сообщили о странном поведении сверхгигантской звезды Бетельгейзе, в связи с чем астрономы ожидают её взрыва . . . |
06.02.2020 23:46 |
Возможно ли построить машину времени? Астрофизики уверены, что да
Возможность создания машины времени занимала людские умы на протяжении всего существования человечества. Пожалуй, перспектива однажды переместиться в эпоху . . . |
06.02.2020 23:35 |
NASA: КОСМОС ПОСЫЛАЕТ ЗЕМЛЕ ТАИНСТВЕННЫЕ СИГНАЛЫ: ИХ АКТИВНОСТЬ ПОРАЖАЕТ
Специалисты данного ведомства находятся в полном недоумении. Вселенная демонстрирует то, что направлено именно на нашу планету. Возможно, это служит своеобразным . . . |
06.02.2020 23:28 |
Следующие 5 лет станут самыми жаркими в истории человечества
Британское Метеорологическое бюро сообщило, что каждый год в период с 2020-го по 2024-й будет на 1,06-1,62 °С теплее средних исторических значений и на 1,15-1,46 °С жарче, чем в . . . |
06.02.2020 21:09 |
Ученые наблюдают редкий случай наличия двойного ядра в галактике Кокон
Аллен Лоуренс (Allen Lawrence), завершивший долгую карьеру инженера-электрика, на пенсии всерьез увлекся астрономией, и в 2011 г. – когда возраст его уже подходил к 70 годам . . . |
06.02.2020 17:29 |
Зафиксирован загадочный скрытый сигнал из космоса
Астрономы Технологического университета Суинберна в Австралии выявили загадочные и почти незаметные повторные радиовсплески FRB 171019. Об этом сообщает издание . . . |
06.02.2020 17:05 |
Обнаружена гигантская мертвая галактика
Международная группа астрономов обнаружила мертвую галактику гигантских размеров, которая существовала 12 миллиардов лет назад, когда возраст Вселенной . . . |
06.02.2020 01:37 |
МОЩНЫЙ ТЕЛЕСКОП ПОМОГ УВИДЕТЬ ПОСЛЕДСТВИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ОДНОЙ ЗВЕЗДЫ ДРУГОЙ
Меньшая звезда, сбрасывая свои слои, по спирали приближалась к красному гиганту. Плотные облака газа не давали возможность рассмотреть, что происходит. На помощь . . . |
06.02.2020 01:26 |
РАННЯЯ ВСЕЛЕННАЯ РАСПОЛАГАЛА «МЁРТВОЙ ГАЛАКТИКОЙ – МОНСТРОМ»
Именно такое открытие удалось сделать международной группе астрономов. Этот объект существовал 12 миллиардов лет тому назад. Особенностью его являлось то, что он . . . |
06.02.2020 01:16 |
Астрономы-любители помогут зонду New Horizons измерить расстояние до ближайших звезд
Фотография звезды Wolf 359, полученная в конце 2019 года с Земли. Зеленым кружком отмечено ее предполагаемое положение на снимке, который сделает New Horizons в апреле 2020 . . . |
05.02.2020 16:52 |
Солнечный зонд НАСА Parker видит «скрытый» корональный выброс массы на Солнце
Корональные выбросы массы на Солнце никогда не происходят «спокойно»: в результате каждого такого события в космос выбрасываются гигантские количества . . . |
05.02.2020 16:45 |
Астрономы составили каталог легких двойных белых карликов
Астрономы опубликовали финальный список из 98 двойных систем несоприкасающихся маломассивных белых карликов, найденных в рамках обзора ELM (Extremely Low Mass). В необычном . . . |
05.02.2020 16:37 |
Фото дня: Венера, Юпитер и Млечный путь на одном снимке
Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) обнародовала великолепный снимок просторов нашей галактики. На представленном изображении низко над . . . |
05.02.2020 16:17 |
Раскрыта правда о климатической бомбе в Арктике
Ученые Университета Колорадо в Боулдере пришли к выводу, что резкое оттаивание вечной мерзлоты (криолитозоны), которая играет роль климатической бомбы, удваивает . . . |
05.02.2020 16:14 |
Обнаружена новая частица с необычными свойствами
Физики Венского технического университета обнаружили новую квазичастицу с необычными свойствами. Ее назвали пи-тоном, и она состоит из двух электронов и двух . . . |