2023/03/10 17:07:00
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荧光染料不只可用作印刷,还能存储数据保存前年或更久

苏黎世联邦理工学院(ETH ZURICH)的研究人员发明了一种新的荧光染料,这种染料制造起来既简单又便宜,由模块化聚合物组成,这些聚合物具有不同数量的亚基,这些亚基决定了它们的颜色。这些亚基可以简单买到,也可以在单个化学反应步骤中生产。


苏黎世联邦理工学院教授Jean-Christophe Leroux和Chih-Jen Shih教授小组的资深科学家Yinyin Bao带领一个科学家团队成功地使用一种新方法生成了多种颜色,包括以前难以生产的红色。


荧光染料不只可用作印刷,还能存储数据保存前年或更久


他们与墨尔本RMIT大学的科学家合作,利用人工智能算法来确定每种所需颜色所需的分子亚基数量。荧光油墨的潜在应用包括用于钞票、证书、护照或加密信息的紫外线激活安全油墨。该方法还可用于生产在长时间紫外线照射后可变色的墨水。


其实,荧光染料还能用来存储数据,能保存千年。


美国哈佛大学化学家正试图通过一种类似于微小墨水滴的创新来解决这个难题。研究人员描述了一种新的存储方法,使用7种市售荧光染料的混合物来保存数据文件。


该染料由喷墨打印并用显微镜读取,显微镜可以检测每种染料发出的不同波长的光。然后,研究人员将分子中的二进制信息解码成文件、书籍、照片、视频或其他任何可以数字存储的东西。理论上,这种新方法可将数据保存很长时间——数千年或更久。


当前的存储设备,如闪存、蓝光、磁存储条和计算机驱动器,信息存储年份有限制,还有严格的大小限制,并且容易受到潮湿损坏和黑客攻击。传统存储过程的另一个缺点是它们会消耗能量,即使是云存储,也需要庞大而昂贵的物理服务器,且容易被破坏。


荧光染料不只可用作印刷,还能存储数据保存前年或更久


哈佛大学乔治·怀特塞兹实验室博士后研究员阿米特·纳加卡表示,新的染料方法使用喷墨打印和荧光显微镜等现有商业技术,可以低成本提供对长期数据存储的访问。染料方法对于存储受监管信息(如财务和法律记录)以及在长期存储至关重要信息的情况下(如卫星数据)尤其有用。染料存在于互联网之外,生产成本相对较低,而且没有特殊的显微镜就无法读取。一旦数据被记录下来,该技术就不会消耗能量。


染料分子打印在环氧树脂表面,它们化学键合将信息锁定到位。为了翻译不同染料中的信息位,研究人员使用了美国信息交换标准代码。他们想要存储数据中的每个数字、字母和像素都由一组1和0表示,具体取决于特定染料是否存在。随后使用荧光显微镜检测染料分子,就可以解码二进制信息。研究人员报告说,信息的读取准确率为99.6%,在7.2×7.2平方毫米的表面上,能够用染料写入1407542字节的数字信息。


文章来源: 光明网,运筹帷幄Chemball


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