Les instructions de montage et d'utilisation de Life sont sous la forme d'ADN. Ce n'est pas le cas des objets inanimés :toute personne souhaitant imprimer en 3D un objet a également besoin d'un ensemble d'instructions. S'ils choisissent ensuite d'imprimer à nouveau le même objet des années plus tard, ils ont besoin d'accéder aux informations numériques originales. L'objet lui-même ne stocke pas les instructions d'impression.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont maintenant collaboré avec un scientifique israélien pour développer un moyen de stocker des informations détaillées dans presque tous les objets. « Avec cette méthode, nous pouvons intégrer des instructions d'impression 3D dans un objet afin qu'après des décennies, voire des siècles, il sera possible d'obtenir ces instructions directement à partir de l'objet lui-même, " explique Robert Grass, Professeur au Département de chimie et de biosciences appliquées.

Plusieurs développements de ces dernières années ont rendu cette avancée possible. L'une d'elles est la méthode de Grass pour marquer les produits avec un « code-barres » ADN intégré dans de minuscules billes de verre. Ces nanobilles sont utilisées dans l'industrie comme traceurs pour des tests géologiques ou comme marqueurs pour des produits alimentaires de haute qualité, les distinguant ainsi des contrefaçons à l'aide d'un code-barres relativement court constitué d'un code de 100 bits. Cette technologie est maintenant commercialisée par la spin-off de l'ETH Haelixa.

Il est devenu possible de stocker d'énormes volumes de données dans l'ADN. Le collègue de Grass, Yaniv Erlich, un informaticien israélien, développé une méthode qui permet théoriquement de stocker 215, 000 téraoctets de données dans un seul gramme d'ADN. Et Grass lui-même a pu stocker un album de musique entier dans l'ADN, l'équivalent de 15 mégaoctets de données.

Les deux scientifiques ont maintenant associé ces méthodes à une nouvelle forme de stockage de données, comme ils le rapportent dans le journal Biotechnologie naturelle . Ils appellent la forme de stockage ADN des choses, un décollage sur ce qu'on appelle l'Internet des Objets, dans lequel les objets sont connectés à des informations via Internet.

Comparable à la biologie

Comme cas d'utilisation, les chercheurs ont imprimé en 3D un lapin en plastique qui contient les instructions (environ 100 kilo-octets de données) pour imprimer l'objet. Les chercheurs y sont parvenus en ajoutant de minuscules billes de verre contenant de l'ADN au plastique. "Comme de vrais lapins, notre lapin porte aussi son propre plan, ", dit l'herbe.

Et comme en biologie, cette nouvelle méthode technologique conserve les informations sur plusieurs générations, une caractéristique que les scientifiques ont démontrée en récupérant les instructions d'impression d'une petite partie du lapin et en les utilisant pour en imprimer une toute nouvelle. Ils ont pu répéter ce processus cinq fois, créant essentiellement « l'arrière-arrière-arrière-petit-enfant » du lapin d'origine.

"Toutes les autres formes de stockage connues ont une géométrie fixe :un disque dur doit ressembler à un disque dur, un CD comme un CD. Vous ne pouvez pas modifier le formulaire sans perdre d'informations, " dit Erlich. " L'ADN est actuellement le seul support de stockage de données qui peut également exister sous forme liquide, ce qui nous permet de l'insérer dans des objets de toute forme."

Cacher des informations

Une autre application de la technologie serait de dissimuler des informations dans des objets du quotidien, une technique que les experts appellent la stéganographie. Pour présenter cette application, les scientifiques se sont tournés vers l'histoire :parmi les rares documents qui attestent de la vie dans le ghetto de Varsovie pendant la Seconde Guerre mondiale se trouve une archive secrète qui a été rassemblée par un historien juif et résident du ghetto à cette époque et cachée aux troupes d'Hitler dans des bidons de lait. Aujourd'hui, ces archives sont inscrites au Registre de la Mémoire du monde de l'UNESCO.

Herbe, Erlich et leurs collègues ont utilisé la technologie pour stocker un court métrage sur cette archive (1,4 mégaoctets) dans des billes de verre, qu'ils ont ensuite versé dans les verres de lunettes ordinaires. "Ce ne serait pas un problème de faire passer une paire de lunettes comme celle-ci à la sécurité de l'aéroport et ainsi de transporter des informations d'un endroit à un autre sans être détectées, " dit Erlich. En théorie, il doit être possible de cacher les billes de verre dans tous les objets en plastique qui n'atteignent pas une température trop élevée au cours du processus de fabrication. Ces plastiques comprennent les époxydes, polyester, polyuréthane et silicone.

Marquage des médicaments et des matériaux de construction

Par ailleurs, cette technologie pourrait être utilisée pour marquer des médicaments ou des matériaux de construction tels que des adhésifs ou des peintures. Les informations sur leur qualité pourraient être stockées directement dans le médicament ou le matériel lui-même, L'herbe explique. Cela signifie que les autorités de surveillance médicale pourraient lire les résultats des tests du contrôle qualité de la production directement à partir du produit. Et dans les bâtiments, par exemple, les travailleurs effectuant des rénovations peuvent découvrir quels produits de quels fabricants ont été utilisés dans la structure d'origine.

À l'heure actuelle, la méthode est encore relativement coûteuse. Traduire un fichier d'impression 3D comme celui stocké dans l'ADN du lapin en plastique coûte environ 2, 000 francs suisses, dit Herbe. Une grande partie de cela sert à synthétiser les molécules d'ADN correspondantes. Cependant, plus la taille du lot d'objets est grande, plus le coût unitaire est bas.