Minnet som räknar: DNA möter halvledaren
    Biologi

    Minnet som räknar: DNA möter halvledaren

    Sedan 1945 har datorer hållit minnet och räknekraften åtskilda. Nu har forskare klistrat syntetiskt DNA på en perovskitkristall och fått en komponent som gör båda sakerna på samma plats. Den minns dessutom vad den gjort även när strömmen är borta.

    Peter Bergvall2 september 2026

    En komponent som inte glömmer

    Tänk dig ett vattenrör som blir lite bredare varje gång du låter vatten strömma genom det åt ett håll, och lite smalare när du vänder på flödet. Stänger du av kranen behåller röret sin bredd. Nästa gång du öppnar den minns röret vad som hände sist.

    Det är ungefär vad en memristor gör med elektrisk ström. En vanlig resistor har ett fast motstånd och tappar all information i samma sekund som strömmen bryts. En memristor ändrar sitt motstånd beroende på vilken ström som passerat, och behåller det värdet utan strömförsörjning.

    Komponenten föreslogs teoretiskt redan 1971 av ingenjören Leon Chua. Att bygga en som är både stabil och snål har varit betydligt svårare. I januari 2026 publicerade ett forskarlag vid Penn State och University of Cincinnati ett recept som fungerar förvånansvärt bra, och ingrediensen är oväntad.

    Därför sitter DNA i kretsen

    Forskarna, ledda av materialvetaren Kavya S. Keremane, tillverkade syntetiskt DNA och lade det tillsammans med ett tunt lager perovskit. Perovskit är en kristallstruktur du kanske känner igen från forskning om solceller, där den är på väg att bli ett billigare alternativ till kisel.

    Här är det lätt att missförstå vad DNA gör. Det lagrar inte data i sin bokstavskod, som i de arkivförsök där forskare har skrivit in hela böcker i genetiska sekvenser. I den här kretsen fungerar DNA-molekylen som ett arkitektoniskt byggmaterial. Den bildar exakta, upprepade strukturer i nanoskala som styr hur joner och elektroner rör sig i perovskitlagret.

    Det var kombinationen som gav resultatet. Keremane har beskrivit att varken DNA eller perovskit på egen hand gav något i närheten av lika robust beteende. DNA-strukturen stabiliserar kristallen, kristallen leder strömmen.

    Enheten fungerade konsekvent upp mot 120 grader Celsius och höll sig stabil i rumstemperatur i över sex veckor. För perovskitbaserade minnen är det ovanligt bra. Materialet är annars ökänt för att brytas ner av värme och fukt.

    Flaskhalsen från 1945

    Det verkligt intressanta handlar inte om lagringskapacitet, utan om var räknandet sker.

    Nästan alla datorer du använder bygger på en arkitektur som skisserades av John von Neumann 1945. Minnet finns på ett ställe, processorn på ett annat, och data skyfflas fram och tillbaka mellan dem. Under de åttio år som gått har processorerna blivit dramatiskt mycket snabbare än ledningarna som matar dem. Resultatet kallas von Neumann-flaskhalsen. En stor del av energin i en modern dator går inte åt till att räkna, utan till att flytta siffror till och från minnet.

    En memristor kan i princip både lagra ett värde och utföra en beräkning på samma fysiska plats. Det liknar hur en synaps i hjärnan fungerar, där styrkan i kopplingen både är minnet och räkneoperationen. Fältet kallas neuromorf databehandling, och det är där det verkliga löftet ligger. Just den sortens matrisräkning som AI-modeller ägnar sig åt lämpar sig ovanligt väl för att utföras direkt i minnet.

    Det spelar roll för elräkningen. Servrarna står för runt 60 procent av ett datacenters elförbrukning enligt IEA, medan lagringssystemen bara tar omkring fem procent. Sparar du ström i lagringen sparar du lite. Sparar du ström i själva räknandet sparar du på riktigt. Det är också därför frågan om AI:s energibehov är svårare än den ser ut, något du kan läsa mer om i vår artikel om Sverige har allt AI vill ha, utom strömmen.

    En siffra att hålla ögonen på

    Här behöver du vara försiktig med rubrikerna. Forskarna själva anger att komponenten utför samma minnesfunktion som jämförbar teknik med en tiondel av effekten. I flera nyhetsartiklar har den siffran blivit hundra gånger snålare. Skillnaden är en tiopotens, och den uppstod någonstans mellan pressmeddelandet och rubrikredigeringen.

    Dessutom brukar uppgiften om att ett gram DNA rymmer 215 miljoner gigabyte klistras in i samma texter. Den siffran gäller DNA som arkivmedium, inte den här kretsen. Att blanda ihop dem gör tekniken mer spektakulär än den är.

    Vad som återstår är ändå ett riktigt resultat. Ett laboratorieprov är inte en produkt, och vägen från en fungerande komponent till tillverkning i miljardupplaga är lång och kantad av projekt som aldrig tog sig dit. Men det säger något att svaret på ett av elektronikens envisaste problem visade sig ligga i en molekyl som funnits i tre miljarder år och som du bär omkring på i varje cell.

    Källor

    - Keremane, K. S. m.fl., "Molecularly Engineered Highly Stable Memristors with Ultra-Low Operational Voltage: Integrating Synthetic DNA with Quasi-2D Perovskites", Advanced Functional Materials, 19 januari 2026, DOI: 10.1002/adfm.202530539 - Penn State University, "Borrowing from biology to power next-gen data storage", pressmeddelande 2026 - International Energy Agency, "Energy and AI: Energy demand from AI", 2025 - Chua, L., "Memristor: The Missing Circuit Element", IEEE Transactions on Circuit Theory, 1971

    Vad tyckte du om artikeln?

    Tillbaka till Teknik och digitalt liv
    Nyhetsbrev

    En vetenskapsartikel i veckan — ingen klickbete, inga annonser

    Gillade du den här? Få veckans bästa, förklarad utan jargong, direkt i inkorgen. Gratis, och du väljer själv vilka ämnen.

    Välj ämnen

    Alla ämnen

    Lämna allt omarkerat så får du veckans alla artiklar. Markera bara om du vill begränsa brevet till specifika ämnen.

    Vi delar aldrig din e-postadress och säljer den aldrig vidare. Du kan avregistrera dig när som helst med ett klick längst ner i varje brev.

    Veckans artiklar finns också samlade i Magasinet — läs på webben eller ladda ner som PDF.

    Har du frågor eller synpunkter?

    Samma recept, tusen olika rätter, hur?
    Biologi

    Samma recept, tusen olika rätter, hur?

    En hjärncell och en muskelcell i din kropp har exakt samma DNA. Ändå ser de helt olika ut och gör helt olika saker. Svaret på hur det är möjligt fick ett Nobelpris 2024.

    Viruset är inte levande – men det kan döda dig
    Biologi

    Viruset är inte levande – men det kan döda dig

    De flesta biologer säger att virus inte är levande. Ändå har de format historien mer än någon annan biologisk struktur. Här är förklaringen till varför något så enkelt som ett protein och en instruktionsmanual kan kapa din kropp – och varför gränsen mellan liv och icke-liv är svårare att dra än du tror.

    Din wifi-router känner igen dig
    AI

    Din wifi-router känner igen dig

    Varje router i varje kafé skickar ut data som avslöjar vem som går förbi. Du behöver ingen kamera, ingen telefon i fickan, och du märker ingenting. Tyska forskare har visat att träffsäkerheten är 99,5 procent.

    Robotarna är här – men inte för allt
    Artificiell intelligens

    Robotarna är här – men inte för allt

    Medan du läser det här arbetar en robot på en åker utanför Nyköping. En annan letar ogräs i ett lökfält. En tredje väntar på att få flytta in i ditt hem. Det är inte framtid längre.

    Djuren i Tjernobyl slutade gå ut på natten
    Samhällsvetenskap

    Djuren i Tjernobyl slutade gå ut på natten

    Den 24 februari 2022 rullade ryska pansarfordon in i Europas tystaste plats. Kamerorna som stod kvar i skogen fortsatte fotografera, och gav ekologer något de nästan aldrig får: mätdata från insidan av ett krig.

    Livet två kilometer under Jämtland slås på och av
    Biologi

    Livet två kilometer under Jämtland slås på och av

    Mikroorganismer har bildat metan djupt nere i den svenska berggrunden i hundratals miljoner år. Men inte oavbrutet. En ny studie visar att livet där nere slås på och av — och att istiderna kan ha väckt det senast.

    Bläddra i fler artiklar inom Biologi och AI, eller gå till startsidan.