Új korszak kezdődhet az adattárolásban

Amerikai kutatók egy olyan felfedezésről számoltak be, amely rendkívüli adatsűrűségű adattárolók kifejlesztését teszi lehetővé, de nagyobb felbontású kijelzők és hatékonyabban működő napcellák megépítésére is felhasználható. A Science ma megjelenő számában publikált tanulmány szerint az új eljárással egy pénzérme nagyságú felületre – egészen pontosan a 25 centes 25,26 milliméter átmérőjű felületére – 250 DVD-lemez tartalmát lehet felpakolni.

A szerzők, Thomas Russel és a Ting Xu, a Kaliforniai Egyetem Berkeley-i campusának kémikus kutatói ún. blokk-kopolimerekkel kísérleteztek. Az régóta ismert, hogy ezeknek a molekulái (pontosabban a molekulák blokkjai által létrehozott fázisok) egymástól pontosan egyenlő távolságot tartva rendeződnek el a felületeken, nagyjából úgy, ahogy egy gyakorlott díszőrség katonái vesznek fel alakzatot. Az anyagnak ezt a tulajdonságát évtizedek óta próbálták a félvezetőgyártásban hasznosítani, de eddig nem sikerült legyőzni egy alapvető akadályt: ahogy növelni akarják a felületet, a molekulák szabályos mintázata elkezd felbomlani. Márpedig amint az alakzat felbomlik, a molekulák nem lesznek pontosan lokalizálhatók, vagy ha az adattárolás szemszögéből nézzük, olvashatók és írhatók.

Russel és Xu ezt a problémát küszöbölte ki. A kutatók a blokk-kopolimer-réteget mesterséges zafír kristály felületén alakították ki. A kristály felszínén – azt 1300-1500 fokra felmelegítve – fűrészfogmintázatot hoztak létre, amely aztán „vonalzóként” szolgál a polimermolekulák mintába szerveződéséhez. Ezzel az módszerrel olyan teljesen szabályos, hibamentes nanostruktúra-rácsot sikerült alkotniuk, amelynek elemei mindössze 3 nanométer méretűek. Másként kifejezve: négyzetcolonként 10 terabitet lehet így tárolni. (Egy terabit 1 billió bit, azaz 125 gigabájt.)

A kutatók szerint a blokk-kopolimer-rács méretének csak az szab határt, hogy mekkora kristályt tudunk készíteni. A fűrészfogmintázat mélysége – hívják fel rá a figyelmet – változtatható attól függően, hogy milyen hőfokra melegítik fel a kristályt, ezzel pedig a kialakítani kívánt forma tovább finomítható. „Gyakorlatilag tökéletes tömböket tudunk készíteni makroszkopikus felületeken, miközben a sűrűség több mint 15-szöröse a korábbi legfinomabb struktúrákénak” – magyarázta Russel.

Az adattárolás azonban csak az egyik lehetséges felhasználási terület. A nagy méretű blokk-kopolimerek hasznosíthatók rendkívül nagy felbontású kijelzők vagy nagyobb napcella-sűrűségű és ezért hatékonyabb napelemek előállításához is. A tudósok kiemelik, hogy az eljáráshoz nincs szükség a fotolitográfia legfejlettebb technikáinak alkalmazására – több más kutatócsoport ugyanis ettől várta a megoldást –, ezért jóval egyszerűbb, olcsóbb és nem mellesleg környezetkímélőbb a gyártás. A jóslatuk szerint ha az iparág fantáziát lát benne, egy évtizeden belül piacon lehetnek az első termékek.

Hirdetés

Azóta történt

Előzmények