Naukowcy z Uniwersytetu Flindersa opracowali tani polimer o dużej gęstości, który może efektywnie przechowywać dane nanoskala wcięcia i można je wielokrotnie usuwać i wykorzystywać ponownie.
Ten innowacyjny materiał, wykonany z siarki i dicyklopentadienu, zapewnia większą pojemność przechowywania w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami pamięci masowej, a jego zdolność do szybkiego recyklingu stanowi zrównoważoną alternatywę dla przyszłości przechowywania danych.
Innowacyjny materiał do przechowywania danych
Przełomowy materiał do przechowywania danych o dużej gęstości stanowi wydajniejszą i zrównoważoną alternatywę dla tradycyjnych dysków twardych, dysków półprzewodnikowych i pamięci flash.
Ten niedrogi polimer przechowuje dane w postaci drobnych „wgnieceń”, tworząc wzory w skali nano, które przechowują więcej informacji niż konwencjonalne dyski twarde.
Opracowany przez Chalker Lab na Uniwersytecie Flinders polimer może usunąć dane w ciągu kilku sekund za pomocą krótkich impulsów ciepła i może być ponownie użyty wielokrotnie. Innowacja została opisana w cenionym czasopiśmie Zaawansowana nauka.
Zrównoważone i wydajne rozwiązania do przechowywania danych
„Badanie to uwalnia potencjał wykorzystania prostych, odnawialnych polisiarczków w mechanicznym przechowywaniu danych za pomocą sond, oferując potencjalnie mniej energii, większą gęstość i bardziej zrównoważoną alternatywę dla obecnych technologii”, mówi pierwsza autorka i doktorantka Abigail Mann z College’u nauk ścisłych i inżynierii na Uniwersytecie Flindersa.
Wykonane z tanich materiałów, siarki i dicyklopentadienu, badacze wykorzystali mikroskop sił atomowych i sondę skanującą do wykonania i odczytania wgłębień.
Starszy autor, profesor Justin Chalker, twierdzi, że to opracowanie jest najnowszym przykładem polimerów nowej ery, które mogą odmienić wiele gałęzi przemysłu.
Technologia przechowywania danych o dużej gęstości i wielokrotnego użytku
„Wiek dużych zbiorów danych i sztuczna inteligencja w coraz większym stopniu napędza popyt na rozwiązania do przechowywania danych” – mówi profesor Chalker.
„Potrzebne są nowe rozwiązania, aby sprostać stale rosnącym potrzebom w zakresie przetwarzania i przechowywania danych w erze informacji.
„Poszukuje się alternatyw dla dysków twardych, dysków półprzewodnikowych i pamięci flash, które są ograniczone limitami gęstości danych – czyli ilością informacji, które mogą przechowywać w określonym obszarze lub woluminie”.
Korzystając z tej metody, zespół chemii polimerów na Uniwersytecie Flinders zademonstrował gęstość przechowywania danych przekraczającą typowe dyski twarde.
Udoskonalanie mechanicznego przechowywania danych
Metoda chemii polimerów pozwalała na wielokrotne zapisywanie, odczytywanie i kasowanie danych, co jest istotne w obliczeniach i przechowywaniu danych.
Koncepcja przechowywania danych w postaci wgłębień na powierzchni materiałów była już wcześniej badana przez gigantów komputerowych, takich jak IBM, LG Electronics i Intel. Chociaż strategia mechanicznego przechowywania danych zapewniła bardzo obiecujące demonstracje i innowacje w zakresie przechowywania, wymagania energetyczne, koszty i złożoność materiałów do przechowywania danych stanowią niektóre z barier na drodze do komercjalizacji tej technologii.
Starsi badacze dr Pankaj Sharma i dr Christopher Gibson twierdzą, że polimer Flindersa pozwala sprostać tym wyzwaniom dzięki swojej unikalnej strukturze fizycznej, która umożliwia siłę mechaniczną kodowanie danych poprzez wcięcie, oraz strukturze chemicznej, która umożliwia szybką reorganizację polimeru po podgrzaniu w celu usunięcia to wcięcie.
„Niski koszt elementów składowych (siarki i dicyklopentadienu) to atrakcyjna cecha, która może wesprzeć przyszły rozwój polimeru w zastosowaniach do przechowywania danych” – dodaje Samuel Tonkin, doktorant Chalker Lab.
Odniesienie: „Probe-Based Mechanical Data Storage on Polymers Made by Inverse Vulcanization” autorstwa Abigail K. Mann, Samuel J. Tonkin, Pankaj Sharma, Christopher T. Gibson i Justin M. Chalker, 16 grudnia 2024 r., Zaawansowana nauka.
DOI: 10.1002/advs.202409438
Podziękowania: Projektem kierowali i nadzorowali dr Pankaj Sharma, dr Christopher Gibson i profesor Justin Chalker. Wsparcie finansowe dla tych badań zapewniła Australijska Rada ds. Badań Naukowych (DP200100090, DP230100587 i FT220100054). Kluczowe wsparcie techniczne i oprzyrządowanie niezbędne do tych badań zapewniły firmy Flinders Microscopy and Microanalytics (FMMA), Adelaide Microscopy oraz Australian National Fabrication Facility (ANFF).
