Optiska skivor, som CD-skivor, DVD-skivor och Blu-ray-skivor, har några viktiga fördelar jämfört med USB-enheter. Först och främst är de billiga, starka och hållbara. Detta gör att du kan lagra information om dem i många år, vilket inte kan sägas om flash-enheter, som är utformade för att lagra data i bara några år. Optiska skivor har dock fallit i onåd på grund av flera nackdelar. Till exempel måste en speciell enhet användas för att läsa och skriva data till dem. Men det viktigaste är att deras kapacitet är mycket begränsad. Till exempel är kapaciteten för Blu-ray 25 gigabyte, och DVD är ännu mindre – 4,7 GB. Som jämförelse innehåller vissa USB-enheter 1 TB information. Det verkar dock som att forskare lyckats eliminera denna nackdel – de skapade en optisk skiva med en kapacitet på 125 terabyte.
Forskare har utvecklat en optisk disk med en kapacitet på 1 Petabit
AIE-DDPR optiska diskar med en kapacitet på 1 petabit
Behovet av mer rymliga lagringsmedia växer bokstavligen varje dag, eftersom mängden data vi genererar ökar — från textmeddelanden till 8k-video. Naturligtvis är SSD och USB-minnen fortfarande fullt kapabla att utföra sin uppgift. Men som nämnts ovan tillåter de dig att lagra data i 2-5 år. Efter denna tid garanterar inte enhetstillverkarna informationens säkerhet. Därför pågår ett ständigt arbete med att utveckla ny teknik. Och kanske är problemet redan delvis löst.
Ett team av forskare har skapat en ny typ av material som kallas “aggregation-induced luminogen emission dye-doped photoresist” (AIE-DDPR). En speciell egenskap hos detta material är dess höga inspelningstäthet, det vill säga mängden data som kan lagras i ett visst område. I detta avseende är de överlägsna alla andra befintliga lagringsenheter, inklusive hårddiskar och optiska enheter.
Optiska skivor är pålitliga, billiga och hållbara
Enligt forskare kan dessa optiska diskar lösa problemet med att lagra stora mängder data i framtiden. De tar mycket mindre plats än befintliga lagringsmetoder, är mer miljövänliga och, som nämnts ovan, billigare.
Flerskiktsregistrering av information på molekylär nivå
Hög inspelningstäthet på AIE-skivor -DDPR beror på det faktum att det utförs på molekylär nivå, det vill säga det är en inspelning i nanostorlek. Men det viktigaste är att inspelningen sker lager för lager. Dessutom når antalet sådana lager flera dussin. Som jämförelse kan du med Blu-ray-skivor spela in data i maximalt fyra lager.
För att implementera flerskiktsinspelning innehåller skivan två kemikalier – 2-isopropyltioxanton (ITX) och dipentaerytritolpentaakrylat (DTPA). ITX är en fotoinitiator, det vill säga ett ämne som kan reagera på ljus. DTPA är en liten molekyl som är ännu mer ljuskänslig, vilket innebär att den reagerar ännu starkare på ljus.
Forskare säkerställde hög datalagringstäthet genom inspelning i flera lager
Således, användningen av två olika ämnen med olika reaktion trösklar ljus och ger hög datainspelningstäthet. För lager-för-lager-avläsning i skivan användes även två kemiska ämnen – hexafenylsilol (HPS) och ett nytt material AIE-luminogens (AIEgens). Båda är mycket fluorescerande.
Avståndet mellan flera lager är mindre än en mikrometer (0,001 mm). Under studien, som publicerades i tidskriften Nature, kunde forskare spela in och läsa 100 lager av data. För att öka lagringskapaciteten spelades information in på båda sidor av skivan, det vill säga som på vinylskivor och vissa DVD-skivor. Som ett resultat kunde en liten bit information få plats på en skiva, vilket är mer än vad som kan spelas in på 5 000 Blu-ray-skivor.
Forskare vill förbättra tekniken genom att öka laserprecisionen
Men tyvärr är projektet fortfarande långt ifrån att användas i kommersiella syften. För att det ska bli lönsamt måste forskare förbättra skrivhastigheten och energieffektiviteten, eftersom det är avgörande att inte bara lagra stora mängder data, utan att göra det snabbt. Forskare kommer att förbättra noggrannheten hos laserstrålen, vilket enligt deras åsikt kommer att tillåta dem att uppnå det önskade resultatet. Om experimentet lyckas kan optiska AIE-DDPR-skivor verkligen revolutionera datalagring.
Följ länken till vår ZEN-KANAL. Vi har förberett för dig en hel del intressant, spännande material dedikerat till vetenskap.
Låt oss slutligen påminna dig om att Ruselectronics tidigare rapporterade om skapandet av optiska skivor med flerskiktsinspelning. Dessa diskar kunde lagra upp till 1 terabyte data, men tekniken blev inte utbredd.