Anonim

Holografické ukládání dat by mohlo naplnit tisíce DVD na čtyřhranný čtvercový film

Materiály

Michael Irving

9. dubna 2018

Vedoucí výzkumník Shencheng Fu provádí experimenty na novém filmu, který může ukládat data jako 3D hologramy (Kredit: Severovýchodní normální univerzita)

Zatímco technologie se zlepšuje při zaplňování stále větších dat na disky a disky, je zde i další celá dimenze, která se v podstatě nepoužívá. Holografické paměťové zařízení by to mohly využít a nyní tým čínských vědců vyvinul nový filtr založený na nanočásticích, který může ukládat informace jako 3D hologramy, zlepšit hustotu dat, rychlost čtení a zápisu a stabilitu v drsných podmínkách.

Myšlenka holografického ukládání je po desítky let, ale pokrok byl pomalý. V roce 2005 se spojilo několik významných technologických společností, které podporují vývoj holografických univerzálních disků (HVD), stejně jako holografických disků a karet. GE měl v roce 2009 podobný systém, nicméně od chvíle, co nebylo nic obchodního, nic nebylo.

Vědci se v práci snažili rozvíjet technologii a tým z Normální severovýchodní univerzity v Číně vytvořil nový druh filmu, který řeší některé problémy, které se potýkají s předchozími studiemi. Vědci začali s polovodičovým filmem vyrobeným z oxidu titaničitého (nebo titanií) a nanočástic stříbra. Laser napíše informace stříbrným nanočásticím změnou jejich náboje a jelikož různé vlnové délky laserového světla ovlivňují částice jinak, data jsou uložena jako 3D hologramy.

To umožňuje těmto zařízením ukládat více dat v méně fyzickém prostoru než běžné optické systémy. Podle týmu Northeast Normal může nový holografický film o rozměrech 10 x 10 cm (4 x 4 palce) a pouhých 620 nanometrů hustě ukládat 1000 krát více dat než DVD. Za předpokladu, že mluví o běžně používaném dvouvrstvém DVD, znamená to, že holografický film by mohl uložit zhruba 8, 5 TB.

Problém s většinou prototypů holografického ukládání je, že externí UV světlo může vymazat data. To neznamená dobře pro dlouhodobou stabilitu technologie, zejména ve venkovním prostředí nebo ve vesmíru.

Vědci tak do směsi přidali nové bezpečnostní opatření: molekuly přijímání elektronů v rozmezí 1 až 2 nanometry. Protože tyto molekuly jsou tak malé, jsou schopné sedět uvnitř pórů polovodičového filmu, aniž by ovlivnily strukturu pórů ve tvaru plástů. Jakmile tyto molekuly zachycují přebytečné elektrony zavedené ultrafialovým světlem, mohou předtím, než mohou způsobit zmatek nanočástic stříbra.

"Všimli jsme si, že UV světlo by mohlo vymazat data, protože způsobila přenos elektronů z polovodičového filmu na kovové nanočástice, což vyvolalo stejnou transformaci fotografií jako laser, " říká Shencheng Fu, vedoucí výzkumník ve studii. "Zavádění molekul přijatelných elektronou do systému způsobuje, že některé části elektronů proudí z polovodičů do těchto molekul, čímž oslabuje schopnost UV světla vymazat data a vytvářet prostředí s vysokou hustotou datových paměťových médií.

Při testování byl tým schopen účinně zapisovat data do filmu, i když byl vystaven UV záření. Ještě lépe, molekuly, které přijmou elektrony, přidaly další nečekanou výhodu, zlepšující rychlost čtení a zápisu tím, že elektronům dávají více cest k jejich cestování. Tým říká, že data mohou být získána rychlostí až 1 GB za sekundu.

"V budoucnosti by tyto nové filmy mohly být začleněny do malého úložného čipu, který zaznamenává 3D barevné informace, které by mohly být později považovány za 3D hologram s realistickými detaily, " říká Fu. "Vzhledem k tomu, že paměťové médium je stabilní vůči životnímu prostředí, může být zařízení použito venku nebo dokonce přiváděno do drsných podmínek záření ve vesmíru." "

Pro další fázi výzkumu plánuje tým testovat odolnost materiálu vůči UV záření ve venkovních testech.

Výzkum byl publikován v časopise Optical Materials Express .

Zdroj: Optická společnost

Vedoucí výzkumník Shencheng Fu provádí experimenty na novém filmu, který může ukládat data jako 3D hologramy (Kredit: Severovýchodní normální univerzita)

Doporučená Redakce Choice