Fraunhofer arbeitet an Erbgut-Speicherchip
Moleküle könnten eine Million mehr Speicherdichte als heutige Silizium-Schaltkreise erreichen
Dresden, 20. Oktober 2023. So viel auch moderne Smartphones und USB-Sticks auch zu speichern vermögen – die Datendichte natürlicher Erbgut-Moleküle, in denen die kompletten „Baupläne“ eines ganzen Menschen gespeichert sind, erreichen sie nicht mal annähernd. „So ist es im Prinzip möglich, in einem Kubikmillimeter DNA eine Million Terabyte Daten zu speichern“, schätzt das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen (INT) aus Euskirchen. „Damit werden die besten konventionellen Speicher um mindestens den Faktor eine Million übertroffen.“
Vier Fraunhofer-Institut entwickeln gemeinsam
Daher haben sich nun vier Fraunhofer-Institute zusammengetan, um neuartige Mikrochips zu entwickeln, die mit hoher Geschwindigkeit Daten in Erbgutmolekülen oder Eiweißen abspeichern können. Sie reagieren damit auf die nahezu explodierenden Datenmengen, die es weltweit abzuspeichern gilt. Das geht das aus einer Mitteilung des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) in Dresden hervor.
Schnelle und fehlerfreie Schreib-Chips gefragt
Die Idee biologischer Speicher ist zwar nicht ganz neu – auch bisher war es schon prinzipiell möglich, Daten in Desoxyribonukleinsäuren (DNS) zu kodieren. Diese Verfahren sind aber langsam und fehleranfällig, zudem brauchen sie teure und große Gerätetechnik. Dies soll sich durch das Projekt „Biosynth“ ändern: Die Verbundpartner wollen Mikrolabore in Chipgröße bauen, die mit hohem Tempo und zuverlässig Informationen als genetischen Code synthetisieren können.
Mikroelektronik-Hersteller im Beraterkreis
Dabei teilen sich die Institute in die Forschungsarbeit hinein: Das FEP entwickelt die Ansteuerelektronik und organische Leuchtdioden, das Dresdner Photonikinstitut IPMS das Ultraschall-basierte Heizsystem für die DNS-Synthese. Der Potsdamer Fraunhofer-Institutsteil für Bioanalytik und Bioprozesse kümmert sich um die zellfreie Bioproduktion, Mikrofertigungstechnologien, die Mikrofluidik und biochemische Syntheseprozesse. Und die Bioinformatiker vom Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (Item) aus Hannover schreiben die Programme, mit denen sich später die Daten biologisch schreiben lassen. Zum Beraterkreis für das Projekt gehören Infineon, X-Fab, die Uni Marburg, das Bundesarchiv und die Potsdamer Firma „Hybrotec“.
Das FEP will im Dezember 2023 in einem Workshop mit möglichen Anwendern die nächsten Entwicklungspfade klären. Dort will das Fraunhofer-IPMS auch den ersten Technologiedemonstrator eines steuerbaren Heizsystems präsentieren. 2025 sollen dann die Projektergebnisse vorliegen.
Autor: hw
Quellen: Fraunhofer FEP, INT
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