Stocker les données de tout l’Internet nécessite d’entretenir des serveurs qui occupent des hectares considérables et coûtent cher en énergie, comme le font actuellement Google ou Facebook. Alors, imaginez un jour, que l’on puisse faire tenir cette quantité astronomique d’informations dans une seule pièce.
C’est le rêve de Jean-François Lutz, chimiste et directeur de recherche à l’Institut Charles Sadron à Strasbourg (CNRS), en collaboration avec l’Université de Marseille. Son équipe vient de réaliser une première mondiale : stocker et lire de l’information à l’échelle moléculaire sur du polymère synthétique, un matériau plastique qui se présente sous forme solide ou liquide.
Les molécules du polymère sont associées à des informations pour créer un message
Pour y parvenir, les chimistes français se sont inspirés de l’ADN humain, capable de conserver énormément de données génétiques dans un tout petit volume. « On a lancé notre programme il y a sept ans. Au départ, on voulait juste arriver à contrôler l’agencement de séquences de monomères sur des chaînes de polymères », nous explique Jean-François Lutz. Les monomères sont une succession de petites molécules associées les unes aux autres.
Restait à associer un bit à chaque monomère pour pouvoir créer un langage. Cette étape a été la plus rapide. L’Institut Charles Sadron est parvenu, en seulement deux ans, à corréler un message moléculaire à une information. Ce qui a permis de créer progressivement des mots, puis de petites phrases. Le seul hic, c’est le temps qu’il faut passer à coder cette information. « Il nous faut un à deux jours pour écrire un petit message très court mais on va vers des chimies qui permettent d’accélérer ce processus », affirme Jean-François Lutz.
La lecture ne pose, en revanche, aucun problème. Grâce à des techniques déjà éprouvées empruntées au séquençage pour décoder le génome. Mais elles n’avaient encore jamais été utilisées avec du polymère. « Il nous faut deux, trois minutes pour lire un message », se réjouit notre chercheur. « On espère même descendre dans le domaine de la seconde en utilisant des outils informatiques qui vont permettre d’automatiser la lecture ».
On pourrait diviser par 100 les volumes de stockage
De cette manière, on pourrait diviser par 100 le volume dédié au stockage. Mais ce ne serait pas le seul avantage de cette technique. Le polymère possède de nombreuses qualités sont une durée de conservation plus longue qu’un disque dur, le tout sans être gourmand en énergie comme un data center.
L’autre prouesse de nos chercheurs a été de réussir à effacer les données inscrites. Il suffit pour cela de soumettre le polymère à une quantité de chaleur supérieure à 60 degrés. Et ils caressent maintenant le rêve de pouvoir y réinscrire un message.
En dehors du stockage, une autre application serait de développer une technique d’identification façon code barre moléculaire. Un moyen d’authentifier des produits à haute valeur ajoutée et d’éviter la contrefaçon comme dans le luxe ou l’industrie pharmaceutique. On pourrait ainsi fabriquer des billets de banque avec du polymère intégré dès leur conception, par exemple.
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