ENGINEERINGNET.BE - Door het toenemende internetgebruik wordt de wereldwijde behoefte aan dataopslagcapaciteit snel groter. Nieuwe manieren van energiezuinige en efficiënte dataopslag zijn dus hard nodig.
Met een subsidie van de European Research Council werken onderzoekers van de Radboud Universiteit en Rijksuniversiteit Groningen daarom aan een goedkope manier van dataopslag op lange synthetische draden.
‘Polymeren, ketens van moleculen die steeds opnieuw worden herhaald, hebben veel voordelen, je kunt er alles van maken wat je wil,’ aldus nanochemicus Hans Elemans van de Radboud Universiteit.
Hoewel wetenschappers al bezig zijn om op DNA-ketens (natuurlijke polymeren) informatie vast te leggen, is schrijven op kunstmatige polymeren nog niet eerder gedaan.
Hiervoor willen de onderzoekers zuurstofatomen in de vorm van zogenaamde ‘epoxide moleculen’ op de ketens inbouwen, waarbij er twee soorten verbindingen zijn: links- of rechts-draaiend, oftewel een nul of een één.
Als 'schrijfkop' gebruiken zij een zelfgebouwde moleculaire machine. Al eerder toonde de Nijmeegse onderzoeksgroep aan dat deze techniek werkt en snel is. Probleem was echter nog dat er geen controle was over de schrijfkop. Het werd een chaos van nullen en enen.
Na wat sleutelen aan de schrijfkop is het de onderzoekers onlangs gelukt om de kop een voorkeursrichting te geven, links- of rechtshandig. Er kan nu ook tussen deze voorkeursposities heen en weer geschakeld worden met licht - om zo te kunnen regelen of de schrijfkop een nul of een één schrijft.
Dit is voor elkaar gekregen door een extra moleculaire machine op de schrijfkop te bouwen. Deze kan gerichte bewegingen uitvoeren onder invloed van licht, een ontdekking waar Ben Feringa, hoogleraar Organische Chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen, in 2016 de Nobelprijs voor ontving.
Dit machientje kun je zien als een schoepenrad dat draait als er licht op wordt geschenen. Daardoor draait de schrijfkop mee en verandert het van links- naar rechtshandig of andersom.
Nu controle over de schrijfkop uitgeoefend kan worden, is de volgende stap om daadwerkelijk nullen en enen op de streng te gaan schrijven. ‘Dit kan morgen al lukken, maar het kan ook nog een jaar duren. Dat kunnen we helaas lastig voorspellen’, zegt Elemans.
Video:
