Ученые заявили о большом скачке в хранилище наноразмерных материалов

Исследователи нанотехнологий заявили, что достигли прорыва, который может соответствовать содержанию 250 DVD-дисков на поверхности размером с монету и может также иметь последствия для дисплеев и солнечных элементов.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли и University of Massachusetts Amherst, открыл способ заставить определенные молекулы выстраиваться в идеальные массивы на относительно больших участках. Результаты их работы появятся в пятницу в журнале Science, говорится в пресс-релизе UC Berkeley. Один из исследователей сказал, что технология может быть коммерциализирована менее чем за 10 лет, если промышленность будет мотивирована.

Более плотно упакованные молекулы могут означать большее количество данных, упакованных в заданное пространство, экраны с более высоким разрешением и более эффективные фотоэлектрические элементы, согласно ученые Томас Рассел и Тинг Сюй. По их словам, это может трансформировать микроэлектронику и системы хранения. Рассел является директором Научно-исследовательского и научно-исследовательского центра материалов в Амхерсте и приглашенным профессором в Беркли, а Сюй является доцентом в области химии и материаловедения и инженерии в Беркли.

[Читать дальше: Лучшие NAS-боксы для потоковой передачи и резервного копирования мультимедиа]

Рассел и Сюй обнаружили новый способ создания блок-сополимеров или химически разнородных полимерных цепей, которые объединяются сами по себе. Полимерные цепочки могут объединяться в точную картину, равноудаленную друг от друга, но исследования за последние 10 лет показали, что модели разрушаются, поскольку ученые пытаются сделать рисунок более крупным.

Рассел и Сюй использовали коммерчески доступные, искусственных сапфировых кристаллов, чтобы направлять полимерные цепи в точные узоры. Нагревание кристаллов между 1300 и 1500 градусами по Цельсию (от 2 372 до 2732 градусов по Фаренгейту) создает рисунок пилообразных выступов, которые они использовали для руководства сборкой блок-сополимеров. С помощью этой техники единственным ограничением размера массива блок-сополимеров является размер сапфира, сказал Сюй.

Как только сапфир нагревается и шаблон создается, шаблон можно повторно использовать. Как кристаллы, так и полимерные цепи могут быть получены коммерчески, сказал Сюй.

«Каждый ингредиент, который мы используем здесь, не является чем-то особенным», - сказал Сюй.

Ученые сказали, что они достигли плотности хранения 10 Тб (125 ГБ) на квадрат дюйм, что в 15 раз превышает плотность прошлых решений без дефектов. С этой плотностью данные, хранящиеся на 250 DVD-дисках, могут поместиться на поверхности размером в квартал США, который составляет 25,26 миллиметра в диаметре, говорят исследователи. Возможно, также будет возможно получить изображение высокой четкости с 3-нанометровыми пикселями, потенциально такое же большое, как стадион JumboTron, сказал Сюй. Другая возможность - более плотные фотогальванические клетки, которые более эффективно поглощают солнечную энергию.

Подход Рассела и Сюй отличается от того, как другие исследователи пытались увеличить плотность хранения. Большинство из них используют оптическую литографию, которая передает свет через маску на светочувствительную поверхность. Этот процесс создает образец, позволяющий сополимерам собирать сборки.

Новая технология может создавать чип-функции всего 3 нм, что намного превосходит современные технологии производства микропроцессоров, которые в лучшем случае создают возможности около 45 нм. Фотолитография сталкивается с основными препятствиями для достижения большей плотности, а новый подход использует менее экологически вредные химические вещества, сказал Сюй. Но на самом деле применение техники к процессорам создало бы некоторые проблемы, например необходимость создания случайных шаблонов на процессоре, сказал Сюй.

Среди прочего, такой скачок вперед в плотности хранения может изменить либо объем контента, который человек может носить с собой или качество средств массовой информации, поставляемых на дисках, сказал Натан Бруквуд, главный аналитик Insight64. Например, это может позволить фильмам превращаться в голограммы, сказал он.

«Как только мы думаем, что мы настолько технически сложны в том, что можем сделать, возникает тот, кто имеет такое понятие, которое может фундаментально изменить экономику во многих разных областях», - сказал Бруквуд.

Ультра-высокий По словам аналитика IDC Тома Манелли, индикаторы неопределенности имеют меньше практического потенциала. Сегодня стандарты изображения и видео, в том числе используемые в HDTV, не смогли воспользоваться дисплеем с 3 нм пикселями, сказал он. И когда дело доходит до мониторов, цена короля.

«Вы могли видеть, как будет ценность для этого уровня точности (в области, например, для медицинской визуализации) … но говорим ли мы о дисплее [US] $ 10 000? " Мауллилли сказал.

Brookwood Insight64 сказал, что технология, на которую Беркли и Амхерст подали заявку на патент, восходят к фундаментальным прорывам, которые создали ИТ-отрасль, сказал он.