Das sind die 3 seltsamsten Datenträger überhaupt

Während eine Lochkarte, die im 19. Jahrhundert Webstühle steuerte und später Bevölkerungsdaten verarbeitete, etwa 80 Byte fasste, hatte der Computer der Apollo-Mond-Mission mit 73 Kilobyte bereits knapp das Tausendfache an Speicherkapazität. Heute verfügt ein einigermaßen aktuelles Smartphone über mindestens 256 Gigabyte Speicher. Das sind 256.000.000.000 Byte – also um den Faktor eine Million mehr.

Weicht man mal von der Idee ab, Speicher immer größer machen zu wollen, tun sich ungeahnte Möglichkeiten für Datenträger auf. Denn Nullen und Einsen – die Basis der digitalen Datenverarbeitung – lassen sich auch auf kuriose Art festhalten.

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Nano-Öl-Tröpfchen in Pfirsichkompott

Aus Supermärkten, Krankenhäusern oder Bibliotheken sind sie längst nicht mehr wegzudenken: Strichcodes. Das Prinzip wurde 1952 in den USA patentiert, 1976 wurde das 13-stellige EAN-Code-System für Produkte im Einzelhandel in Europa eingeführt. 95 Bits – was nicht ganz 12 Bytes entspricht – werden dabei in Form unterschiedlich dicker Striche kodiert.

Ein Forschungsteam am Jožef Stefan Institute in Ljubljana hat dieses Prinzip weiterentwickelt: Statt Barcodes auf ein Lebensmittel zu kleben, schlagen sie vor, winzige essbare, aber geschmacklose Tröpfchen direkt in die Lebensmittel, z.B. Konserven, einzubringen.

Sie bestehen aus Öl oder Wasser-Glycerol-Mischungen mit Chlorophyll oder Vitamin B2 als natürliche optische Verstärker. Mithilfe eines Pulslasers können die Tröpfchen ausgelesen werden.

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Das System kann durch verschiedene Tröpfchen-Größen zwischen 39 und 95 Mikrometer 14 Bits an Informationen kodieren. Das ist nicht ausreichend für das EAN-System, aber zumindest das Herstellungsdatum lässt sich so direkt in Pfirsichkompott oder Honig speichern. Mit der Verwendung anderer Öle könnte die Kapazität noch vergrößert werden.

Ein Singvogel aus Kentucky

„The Mouth“, ein europäischer Star aus Louisville in Kentucky, hat auf Social Media eine beträchtliche Zahl an Followern angesammelt. Der Singvogel lebt schon fast sein ganzes Leben lang in nächster Nähe zu Menschen, sein Gesangsrepertoire umfasst dementsprechend „unnatürliche“ Klänge: The Mouth baut in seinen Gesang das iPhone-Kameraklicken und andere elektronische Sounds ein, kann aber auch menschliche Sprache verblüffend gut nachahmen.

Der Akustik-Youtuber Benn Jordan besuchte The Mouth im Sommer bei seiner Besitzerin Sarah Tidwell. Im Gepäck hatte er einerseits ein hochauflösendes Mikrofon. Andererseits hatte er in einem Spektralsynthesizer-Programm einen Vogel gemalt und das Bild damit als Sounddatei abgespeichert.

Und genau diesen Sound spielte Jordan dem Singvogel vor, in der Hoffnung, er würde sich die Klangfolge merken. Und tatsächlich: The Mouth konnte diese exakt wiedergeben – eignet sich also ohne Probleme als Speichermedium für eine Grafik. Um sie wieder in visuelle Form zu bringen, zeichnete Jordan den Gesang des Vogels auf und öffnete die Datei in seiner Audio-Software.

DNA

Egal ob Mensch, Maus oder Monstera: Es ist die DNA, die die genetischen Informationen von Lebewesen speichert. Das funktioniert über die 4 Grundbausteine Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C).

DNA hat eine enorme Informationsdichte und ist langlebig, weshalb sie als vielversprechendes Speichermedium gehandelt wird. Dafür müssen nicht nur binäre Daten – also Nullen und Einsen – in das A-T-G-C-System übersetzt werden, sondern auch fehlerkorrigierende Codes ergänzt werden. Denn kleine Fehler in der Synthese und Sequenzierung können die Moleküle unzuverlässig machen.

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Ein Team aus Bioingenieurinnen, Bioingenieuren und Informationsforschern präsentierte 2019 in der Fachzeitschrift nature protocols ein entsprechendes Verfahren. Mit der Methode lassen sich zwischen 100 kB und 15 MB speichern, allerdings braucht man dafür viel Zeit: 1 bis 2 Stunden zur Vorbereitung, etwa einen halben Tag für die Sequenzierung und 2 bis 4 Stunden für die Datenanalyse.

Macht man die Moleküle dann noch mit Glaspartikeln haltbar, wie das der österreichische Forscher Robert N. Grass und sein Schweizer Kollege Wendelin Stark vorschlugen, wird DNA zu einem der langlebigsten Datenspeicher überhaupt. Die beiden wurden dafür mit dem Europäischen Erfinderpreis 2021 ausgezeichnet.

Das Startup Haelixa, das aus dem Forschungsprojekt der beiden Forscher an der ETH Zürich entstand, nutzt synthetische DNA, die Herstellungsinformationen speichert, zur Nachverfolgung von Lieferketten. Die Technologie wird vor allem in der Textilindustrie und in der Schmuckproduktion eingesetzt.