ETH-Forscher erfinden Datenspeicher für die Ewigkeit

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die beiden ETH-Forscher Robert N. Grass und Wendelin Stark für den Europäischen Erfinderpreis 2021 als Finalisten in der Kategorie Forschung nominiert. Damit wird ihre Erfindung eines neuartigen Datenspeicherverfahrens gewürdigt, das in DNA-Codes verwandelte Informationen in winzigen Glaskugeln künstlich versteinert und so Daten für Tausende von Jahren auf kleinstem Raum sichert und erhält. In einer winzigen Menge von wenigen Gramm synthetischer DNA lassen sich so 400'000 Terrabyte Daten speichern, das entspricht der Datenmenge aller momentan auf Youtube verfügbaren Filmen.

Die beiden ForscherRobert Grass und Wendelin Stark von der ETH Zürich.   Bild PD

Die Erfindung von Grass und Stark ebnet den Weg für eine Langzeitdatenspeicherung, welche die begrenzte Haltbarkeit von digitalen Speichermedien überwindet, indem sie die DNA-Speicherfähigkeiten von Fossilien nachahmt. Die beiden Chemie-Professoren lösten die bisher existierenden Probleme von Datenspeicherung auf Basis synthetischer DNA, die sich ungeschützt schnell zersetzt, indem sie ein Verfahren entwickelten, mit dem Daten im DNA-Format in Glaskügelchen versiegelt und wieder unbeschädigt und ohne Verluste herausgelöst werden können.

Grass und Stark liessen sich zur Lösung des DNA-Haltbarkeitsproblems von Fossilien inspirieren, in denen die DNA, der älteste Code der Welt, über Hunderttausende von Jahren konserviert ist. "Die Herausforderung war klar: DNA stabil zu machen", erklärt Grass. "Fossilien erwiesen sich als der richtige Weg. Daher untersuchten wir die chemische Struktur von Glasablagerungen auf der DNA, was uns schliesslich zu der Verkapselungstechnologie führte."

Die künstlichen Glasfossilien sind über die Nutzung als Langzeitspeicher hinaus ein äusserst robuster Bar-Code für Tracking-Zwecke: Die winzigen, unschädlichen DNA-haltigen Partikel werden dazu auf ein Produkt aufgebracht und später zur Verifizierung ausgelesen. So kann zum Beispiel die Lieferkette von Bio-Baumwolle nachvollzogen oder die Herkunft von Edelsteinen überprüft werden.