Naukowcy twierdzą, że duży skok w nanoskalowej pamięci masowej

Naukowcy zajmujący się nanotechnologią twierdzą, że osiągnęli przełom, który pasowałby do zawartości 250 filmów DVD na powierzchni o wielkości monety, a także mogą mieć wpływ na wyświetlacze i ogniwa słoneczne.

Naukowcy z University of California w Berkeley i University of Massachusetts Amherst, odkrył sposób, aby niektóre rodzaje cząsteczek ustawiły się w doskonałych układach na stosunkowo dużych obszarach. Wyniki ich pracy pojawią się w piątek w czasopiśmie Science, według informacji prasowej UC Berkeley. Jeden z badaczy powiedział, że technologia może zostać skomercjalizowana w ciągu mniej niż 10 lat, jeśli przemysł jest zmotywowany.

Bardziej gęsto upakowane cząsteczki mogą oznaczać więcej danych upakowanych w dane miejsce, ekrany o wyższej rozdzielczości i bardziej wydajne ogniwa fotowoltaiczne, zgodnie z naukowcy Thomas Russell i Ting Xu. Może to zmienić przemysł mikroelektroniczny i magazynowy, powiedzieli. Russell jest dyrektorem Centrum Badań i Inżynierii Materiałowej w Amherst oraz profesorem wizytującym w Berkeley, a Xu jest adiunktem w Berkeley w dziedzinie chemii, inżynierii materiałowej i inżynierii.

[Więcej informacji: Najlepsze pudełka NAS do strumieniowego przesyłania multimediów i tworzenia kopii zapasowych]

Russell i Xu odkryli nowy sposób tworzenia kopolimerów blokowych lub chemicznie różnych łańcuchów polimerowych, które łączą się ze sobą. Łańcuchy polimerowe mogą łączyć się w precyzyjny wzór w równej odległości od siebie, ale badania z ostatnich 10 lat wykazały, że wzory rozpadają się, gdy naukowcy próbują sprawić, że wzór pokrywa większy obszar.

Russell i Xu używali komercyjnie dostępnych, kryształy szafiru wykonane przez człowieka, które prowadzą łańcuchy polimeru do precyzyjnych wzorów. Ogrzewanie kryształów do temperatury od 1300 do 1500 stopni Celsjusza (od 2372 do 2732 stopni Fahrenheita) tworzy wzór piłokształtnych grzbietów, które służyły do ​​prowadzenia zestawu kopolimerów blokowych. W tej technice jedynym ograniczeniem rozmiaru szeregu kopolimerów blokowych jest rozmiar szafiru, powiedział Xu.

Po podgrzaniu szafiru i utworzeniu wzoru, szablon może być ponownie użyty. Zarówno kryształy, jak i łańcuchy polimerowe można było kupić komercyjnie, powiedział Xu.

"Każdy składnik, którego tutaj używamy, nie jest niczym szczególnym" - powiedział Xu.

Naukowcy stwierdzili, że osiągnęli gęstość 10 TB (125 GB) na kwadrat cala, co stanowi 15-krotność gęstości poprzednich rozwiązań, bez wad. Z tą gęstością dane przechowywane na 250 płytach DVD mogłyby zmieścić się na powierzchni o rozmiarach amerykańskich, o średnicy 25,26 milimetrów, twierdzą naukowcy. Możliwe jest również uzyskanie obrazu o wysokiej rozdzielczości z 3-nanometrowymi pikselami, potencjalnie tak dużymi jak stadion JumboTron, powiedział Xu. Inną możliwością są bardziej gęste ogniwa fotowoltaiczne, które bardziej efektywnie wychwytują energię słoneczną.

Podejście Russella i Xu różni się od tego, jak inni badacze próbowali zwiększyć gęstość pamięci. Większość z nich używa litografii optycznej, która wysyła światło przez maskę na powierzchnię światłoczułą. Ten proces tworzy wzór, który poprowadzi kopolimery do montażu.

Nowa technologia może tworzyć elementy chipowe o długości zaledwie 3 nanometrów, znacznie przewyższając obecne techniki wytwarzania mikroprocesorów, które w najlepszym przypadku tworzą funkcje o średnicy około 45 nm. Fotolitografia stawia podstawowe bariery dla osiągnięcia większej gęstości, a nowe podejście wykorzystuje mniej szkodliwe dla środowiska chemikalia, powiedział Xu. Jednak zastosowanie tej techniki w procesorach stanowiłoby pewne wyzwania, takie jak konieczność tworzenia losowych wzorców na procesorze, powiedział Xu.

Między innymi taki skok w gęstość pamięci mógłby zmienić ilość treści osoba może nosić ze sobą lub jakość mediów dostarczanych na dyskach, powiedział Nathan Brookwood, główny analityk w Insight64. Na przykład, może pozwolić filmom zamienić się w hologramy, powiedział.

"Kiedy myślimy, że jesteśmy tak technicznie wyrafinowani w tym, co możemy zrobić, pojawia się ktoś, kto ma takie pojęcie, które może zasadniczo zmienić ekonomię w tak wielu różnych dziedzinach" - powiedział Brookwood.

Ultra-high - Przedstawiciele definicji mają mniej praktycznego potencjału, jak twierdzi Tom Mainelli, analityk IDC. Dzisiejsze standardy obrazu i wideo, w tym te stosowane w HDTV, nie mogły skorzystać z wyświetlacza z 3nm pikseli, powiedział. A jeśli chodzi o monitory, to cena jest królem.

"Można było zauważyć, że wartość tego poziomu precyzji (w obszarze takim jak obrazowanie medyczne) … ale czy mówimy o wyświetlaczu o wartości 10 000 USD? " Mainelli powiedział:

Brookwood Insight64 powiedział, że technologia, o którą Berkeley i Amherst ubiegają się o patent, nawiązuje do fundamentalnych przełomów, które stworzyły branżę IT, powiedział.

"Jest to rodzaj podstawowych badań nad materiałami, które mają stworzył możliwości, które sprawiły, że Silicon Valley i amerykańska produkcja są świetne - powiedział Brookwood. "W ciągu ostatnich kilku lat (w USA) liczba pracujących na tym poziomie przedmiotów była coraz mniejsza", powiedział.