Artículos de Opinión & Reportajes
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Artículo realizado por
Vise
El disco duro que todos llevamos dentro.
Introducción.
Avanzamos hacia la minituarización, no sólo por hacer equipos más pequeños, sino
porque, al ser menores, la información transcurre más rápidamente. El problema surge
en que hemos llegado a un límite, no físico sino más bien económico: cada vez que
el tamaño se reduce a la mitad, el coste de fabricación se multiplica por cinco.
Ante todo esto, esta claro que hay que encontrar una solución, ¿qué podemos hacer?.
Una vez más, nuestro cuerpo es capaz de sorprendernos y hacer que la ciencia ficción parezca más
verosimil que la realidad ya que, aplicando moleculas biológicas, se consigue no solo
componentes más pequeños, sino incluso más ¡potentes y veloces!.
Qué es y cómo actua una cosa llamada Bacteriorrodopsina.
Antes os comentaré que la Rodopsina es una molécula que participa en el proceso de
la visión. Al incidir la luz en ella sufre un cambio conformacional y libera energía,
que servirá para transportar la señal eléctrica a la zona occipital del cerebro donde
se recibirá la señal como "información visual". Como podeis apreciar, la Rodopsina
ya puede dar indicios de una posible forma de almacenamiento ya que, como he señalado,
es capaz de activarse al recibir una determinada señal, la luz. Sin embargo, la
Rodopsina no puede ser aprovechada debido a una cosa muy importante, la estabilidad. Hay
que buscar otra cosa y esa cosa es la Bacteriorrodopsina.
La Bacteriorrodopsina se presenta como una Rodopsina de las membranas de ciertas
bacterias que, al incidir la luz en ella, introduce un protón aportando energía.
A la Bacteriorrodopsina, la luz verde transforma el estado de reposo "R" a un estado
activado transitorio, si lo dejamos como está, revierte con el tiempo al estado de reposo
"R". Pero si tras aplicar la luz verde, hacemos incidir la luz roja sobre el estado
activado transitorio, esta molécula se transforma en un compuesto activado estable "A" en
el que puede estar hasta años. Ahora sólo nos queda asignar a los dos estados
estables "R" Y "A" como los valores binarios 0 y 1. ¿Qué, vais pillando la idea?.
Para conseguir una mayor capacidad de almacenamiento de datos, se pueden diseñar modelos en
tres dimensiones. Para ello, podemos introducir la Bacteriorrodopsina en un cubo de gel
y le aplicamos un haz de luz laser verde a todo el cubo para inmediatamente después hacer
incidir una luz roja situada en perpendicular a la primera en los bits que queremos almacenar
como 1 dejando que el resto vuelva al estado de reposo equivaliendo a 0.
Llegado el momento de la lectura de los datos, realizamos otra vez el mismo proceso,
aplicamos el haz de luz verde y las moléculas "R" se activan mientras que a las
moléculas "A" no las afecta. Con un haz rojo de muy baja intensidad (para que no
llegue a modificar las moléculas "R"), las moléculas que están como "R" absorven la luz pero las
"A" dejan pasar la luz. Ahora sólo falta colocar un fotorreceptor al otro lado
y ver dónde llega la luz y dónde no.
Vale, muy bonito pero ¿dónde están las ventajas de este "invento"?.
Podemos citar entre otras ventajas que:
- Todo este proceso tarda 10 milisegundos, lo que quivaldría a 10 Megabytes por
segundo / cubo de gel y una capacidad de un billón (10 "a la" 12) de bits por
centímetro cúbico.
Sólo falta imaginarse lo que podría hacerse con varios cubos de gel a la vez...
- Al ser las proteinas más sensibles a la luz que los cristales inorgánicos, pueden
emplearse niveles de iluminación más bajos = menos energía.
-
No posee efectos de fatiga como los critales inorgánicos, pudiéndose regrabar muchas más
veces.
Conclusión
Hasta el momento actual la informática se ha basado en el silicio. Sin embargo,
si queremos ganar en velocidad y capacidad de almacenamiento sólo nos queda una solución, entrar
en la "era del carbono". Fue siempre nuestro objetivo: intentar reproducir el
cerebro humano, desgraciadamente, las limitaciones tecnológicas nos lo impedían.
En la actualidad poseemos los mecanismos para una primera aproximación al uso de
moléculas orgánicas en la informática, gracias a la Bacteriorodpsina.
Un saludo ;).