211service.com
Vijfdimensionale gegevensopslag
Een nieuw lichtgevoelig materiaal zou kunnen leiden tot schijven ter grootte van de huidige dvd's die vier orden van grootte meer gegevens kunnen opslaan. Traditionele dvd's en cd's slaan gegevens op hun oppervlak in twee dimensies op en holografische schijven kunnen deze in drie dimensies opslaan. Nu hebben onderzoekers voor het eerst aangetoond wat zij een vijfdimensionaal optisch materiaal noemen. Het kan gegevens opnemen in drie ruimtelijke dimensies en in reactie op verschillende golflengten en polarisaties van laserlicht.
Gegevens regenboog : Deze zes patronen zijn geschreven in hetzelfde gebied van een nieuw gegevensopslagmedium met drie verschillende kleuren en twee verschillende polarisaties van laserlicht.
Het materiaal wordt ontwikkeld door onderzoekers onder leiding van Min Gu , directeur van de Centrum voor Micro-Fotonica aan de Swinburne University of Technology in Victoria, Australië. Het materiaal bestaat uit lagen gouden nanostaafjes die zijn opgehangen in doorzichtig plastic dat plat op een glazen substraat is gesponnen. Er kunnen meerdere gegevenspatronen worden geschreven en gelezen binnen hetzelfde gebied in het materiaal zonder elkaar te storen. Met behulp van drie golflengten en twee polarisaties van licht hebben de Australische onderzoekers zes verschillende patronen geschreven binnen hetzelfde gebied. Ze hebben de opslagdichtheid verder verhoogd tot 1,1 terabyte per kubieke centimeter door gegevens naar stapels van maar liefst 10 nanostaafjes te schrijven. In een artikel dat vandaag online is gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , meldt Gu's groep opnamesnelheden van ongeveer een gigabit per seconde.
Je kunt elk bit met één laserpuls opnemen, zegt Gu. De schrijflaser smelt en hervormt de gouddeeltjes, die minder dan 100 nanometer lang zijn. De veranderingen beïnvloeden hoe de nanostaafjes interageren met licht van een laserbeeldvormingssysteem, waardoor de gegevens kunnen worden gelezen.
De Australische onderzoekers hebben de gouden nanodeeltjes aangepast om te reageren op verschillende golflengten van licht door hun afmetingen te regelen. Wanneer ze bijvoorbeeld worden gepulseerd met een gefocusseerde straal groen licht, zullen sommige nanostaafjes van vorm veranderen, terwijl andere heel dichtbij maar van een andere grootte niet worden beïnvloed. De respons van de nanostaafjes, die willekeurig door het plastic worden verspreid, hangt ook af van de voortplantingshoek van het invallende licht. Wanneer de polarisatie van het licht is uitgelijnd met de lange as van de staven, absorberen de staven het sterker dan licht dat uit andere hoeken komt. De patronen kunnen niet worden gewist en herschreven, maar ze moeten in de loop van de tijd stabiel zijn.
Eerder werk aan dit soort gemultiplexte optische opslag was gebaseerd op lichtgevoelige polymeren. Het absoptiespectrum van die materialen is erg breed, zegt Gu, wat het moeilijk maakt om met een hoge dichtheid op te nemen met meerdere kleuren licht. Het voordeel van de gouden nanostaafjes en van kwantumstippen, een ander nanomateriaal dat Gu onderzoekt naar herschrijfbare vijfdimensionale opslag, is dat ze reageren op veel smallere lichtbanden.
De Australische techniek zal moeten concurreren met een reeks technieken voor gegevensopslag met hoge dichtheid in verschillende stadia van ontwikkeling, waaronder flash en magnetische opslag met hoge dichtheid van de volgende generatie. De resultaten zijn vroeg maar interessant, zegt Kevin Curtis , de chief technology officer bij InPhase-technologieën , een bedrijf uit Colorado dat holografische opslag ontwikkelt, die in drie dimensies opneemt met één golflengte. Vorige week bij de IEEE Photonics Society's optische gegevensopslag Tijdens een bijeenkomst in Florida presenteerde InPhase een prototype met een opslagcapaciteit van 713 gigabyte per vierkante inch. Het bedrijf werkt samen met Hitachi om de holografische technologie in producten te implementeren.
Barry H. Schechtman, emeritus directeur van de Consortium voor informatieopslagindustrie , zegt dat het Australische werk een goede eerste demonstratie is van het langetermijnpotentieel van vijfdimensionale opname om de optische opslagcapaciteit en -snelheden te vergroten. Het gouden opnamemedium met nanostaafjes biedt meer knoppen om aan te draaien dan andere materialen voor gegevensopslag, zegt hij.
Schechtman waarschuwt echter dat de onderzoekers voor een enorme technische uitdaging staan. Het is waarschijnlijk dat het moeilijk zal zijn om al deze variabelen tegelijk te combineren en ze naar hun natuurlijke grenzen te duwen, zegt hij.
Gu meldt dat hij een overeenkomst heeft met Samsung en is in gesprek met Chinese elektronicafabrikant Shenzhen Sunland-technologie om de technologie in licentie te geven. De eerste toepassing, zegt hij, zal waarschijnlijk in archieven zijn waar grote hoeveelheden gegevens uit medische beeldvormingsbestanden, beveiligingscodering en bankieren zijn opgeslagen.