Cos’è il cristallo di memoria 5D che può preservare il DNA umano per miliardi di anni

Sta facendo molto parlare la nuova e ultima applicazione del cristallo di memoria 5D, la tecnologia di archiviazione ottica dei dati sviluppata dall’Optoelectronics Research Centre (ORC) dell’Università di Southampton, ora utilizzata dai ricercatori per archiviare il DNA umano e preservarne così le sue informazioni per miliardi di anni.

Il cristallo di memoria 5D, che attualmente detiene il Guinness World Record (assegnato nel 2014) per il materiale di archiviazione dati più durevole, è infatti un supporto rivoluzionario, a base di biossido di silicio – un composto del silicio (SiO2) noto anche come silice – uno dei materiali più resistenti chimicamente e termicamente sulla Terra: un cristallo di memoria 5D, precisano gli sviluppatori in una nota, può sopportare il congelamento e temperature fino a 1.000 °C, oltre a resistere a una forza di impatto diretto fino a 10 tonnellate per centimetro quadrato e non essere alterato neppure dalla lunga esposizione a radiazioni cosmiche.

Per la scrittura dei dati, vengono utilizzati laser ultraveloci, che codificano le informazioni in due dimensioni ottiche e tre coordinate spaziali – per questo il cristallo è chiamato “5D” – all’interno dei vuoti nanostrutturali della silice, delle dimensioni pari a soli 20 nanometri. La longevità del cristalli di memoria 5D implica le informazioni contenute all’interno potranno sopravvivere agli umani e ad altre specie, aprendo la possibilità di costruire un archivio eterno di informazioni genomiche.

Nell’ambito della nuova applicazione, gli scienziati hanno inoltre pensato di conservare il cristallo nel Memory of Mankind, la speciale capsula del tempo situata in una grotta di sale a Hallstatt, in Austria.

Le informazioni del DNA umano in un cristallo di memoria 5D

L’idea di creare un cristallo di memoria 5D con le informazioni dell’intero DNA umano conservate al suo interno è nata dalla possibilità che in un lontano futuro altre specie o diverse forme di vita intelligente cerchino di ricostruire la nostra storia, o addirittura provino a ricrearci partendo dalle sole informazioni genetiche. Qualcosa che noi umani abbiamo da poco iniziato a sperimentare con alcune specie estinte, provando ad esempio a riportare in vita il mammut lanoso.

“Il cristallo di memoria 5D darebbe la possibilità di ripristinare piante e animali, se la scienza in futuro lo consentirà” ha affermato il professor Peter Kazansky che, nel progettare il cristallo, ha inoltre pensato di fornire un sistema di riferimento per l’interpretazione del contenuto. “La chiave visiva incisa sul cristallo fornisce a chi lo trova la conoscenza dei dati memorizzati al suo interno e di come potrebbero essere utilizzati – ha aggiunto il professor Kazansky – . La legenda mostra gli elementi universali (idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto); le quattro basi della molecola del DNA (adenina, citosina, guanina e timina) con la loro struttura molecolare; la loro collocazione nella struttura a doppia elica del DNA; e come i geni si posizionano in un cromosoma, che può quindi essere inserito in una cellula”.

Le informazioni contenute nel cristallo di memoria 5D possono essere lette con una combinazione di un microscopio ottico e di un polarizzatore. Per il professor Kazansky, l’archiviazione del genoma umano non è chiaramente la prima applicazione della tecnologia: tra i documenti e le informazioni già conservate in cristalli 5D anche una copia della Trilogia della Fondazione di Isaac Asimov, che è stata lanciata nello spazio a bordo della Tesla Roadster di Elon Musk in associazione con la Arch Mission Foundation.