Immagazzinare dati nelle singole molecole: la nuova frontiera dello storage

Trovare nuove e più efficienti forme di immagazzinamento dati è una delle grandi sfide dell’informatica. Al crescere della potenza di calcolo dei computer, infatti, sono necessari supporti sempre più capenti. Una miniaturizzazione quasi impossibile da superare sarebbe quella dell’usare una singola molecola come unità minima di immagazzinamento dei bit di informazione. Un team di ricercatori svizzero-tedeschi (Peter Liljeroth, Jascha Repp, Gerhard Meyer), sta provando un nuovo approccio allo storage a singola molecola e sembra che sia in procinto di far uscire questa tecnica fuori dai laboratori per sfidare il mercato. Il loro articolo è apparso il 31 Agosto scorso su l’autorevole Science.

Come funziona?
La memoria molecolare richiede l’uso di sostanze chimiche che possono saltare avanti e indietro tra due stati stabili, più o meno come fanno gli aggregati atomici sulla superficie gli hard disk che saltano fra due stati magnetici. E’ relativamente semplice trovare molecole che si comportano in questo modo, ma spesso questi salti di stato implica anche dei cambiamenti strutturali, ovvero la molecola si riorganizza tridimensionalmente nella sua intera struttura ogni volta che cambia stato. E questo, ovviamente è un problema data la richiesta di supporti di storage stabili e affidabili.

L’approccio di cui sopra, invece, si basa su una molecola che ha una struttura piatta e che cambia stato modificando esclusivamente la posizione degli atomi di idrogeno (i più piccoli esistenti), senza provocare cambiamenti strutturali. Ancora meglio: gli stati di memoria possono essere portanti avanti e indietro, per indicare un bit 0 o 1, con la stessa tecnica usata in elettronica oggi: cambiando la conduzione elettrica.

La tecnica è basata sulla naftalocianina, e questa è la sua struttura:

Gli atomi di idrogeno coinvolti sono quelli centrali che possono cambiare posizione in base allo “stato logico” della molecola. Questo tipo di fenomeno è detto tautomeria. Per maggiori informazioni, vi invito a leggere l’articolo di ArsTechnica.