500 terabajtów na jednym dysku. Rewolucyjny nośnik danych wykorzystuje szkło 02.11.2021

Naukowcy z Uniwersytetu w Southampton utrzymują, że ich wynalazek może stanowić alternatywę dla współczesnych chmur, w których dziś archiwizuje się pliki i informacje. 

– Osoby prywatne i większe organizacje generują coraz większe zbiory danych, co prowadzi do potrzeby znalezienia bardziej wydajnych form ich przechowywania. Muszą mieć dużą pojemność, niskie zużycie energii oraz długi okres eksploatacji – mówi w oficjalnym komunikacie Yuhao Lei, doktorant z Uniwersytetu w Southamtpon. – Systemy oparte na chmurach są zaprojektowane bardziej z myślą o danych tymczasowych. To, co my zrobiliśmy, może być przydatne w archiwach narodowych, muzeach, bibliotekach albo stowarzyszeniach – podkreśla. 

Zespół naukowców, do którego należał Lei, w swojej najnowszej pracy zasugerował rozwiązanie problemu. Jest nim metoda pisania laserowego służąca do wytwarzania nanostruktur o dużej gęstości na alternatywnym nośniku pamięci – szkle krzemionkowym. Nie jest to bynajmniej nowa technika, jednak jej udoskonalenie – zwłaszcza na płaszczyźnach zużycia energii i szybkości przesyłu danych – przysparzało dotychczas wielu problemów. Aby pokonać tę przeszkodę, zastosowano tzw. laser femtosekundowy, który generuje ultrakrótkie impulsy światła. Urządzenie jest na co dzień wykorzystywane w nanotechnologii oraz chirurgii oka, gdzie precyzja ma kolosalne znaczenie. Badaczom przysłużyło się do wytworzenia zjawiska optycznego znanego jako wzmocnienie pola bliskiego. Zminimalizowało tym samym uszkodzenia termiczne, które pojawiały się podczas eksploatacji innych materiałów laserem. 

– Nowe podejście poprawia szybkość zapisu do praktycznego poziomu, dzięki czemu możemy zakodować dziesiątki gigabajtów danych w rozsądnym czasie – tłumaczy Lei. – Precyzyjnie rozmieszczone nanostruktury poprawiają pojemność, gdyż więcej wokseli (najmniejszy element przestrzeni w grafice trójwymiarowej – przyp. red.) zmieści się w danej jednostce objętości – dodaje.

Za próbami i słowami naukowców z Southampton poszła konkretna próba. Opisana wyżej metoda umożliwiła im umieszczenie 6 GB danych w próbce szkła krzemionkowego o wielkości 2,5 cm. Prędkość zapisu wyniosła 230 kb/s. Gdyby założyć, że gęstość zapisu pozostanie stała, zewnętrzny dysk standarowych rozmiarów pomieści aż 500 terabajtów.