Ein großer Fortschritt für die Hochdichtespeicherung 💾

Veröffentlicht von Cédric,
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Advanced Science
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Ein neuartiges Polymer, inspiriert von alten Tontafeln, könnte die Datenspeicherung revolutionieren. Australische Forscher haben ein kostengünstiges Material entwickelt, das Informationen in hoher Dichte speichern kann, wiederverwendbar und umweltfreundlich ist.


Dieses Polymer, bestehend aus Schwefel und Dicyclopentadien, ermöglicht die Kodierung von Daten in Form von Nano-Eindrücken. Derzeit verwenden die Wissenschaftler ein Rasterkraftmikroskop, um diese Informationen wiederholt zu schreiben, zu lesen und zu löschen, was eine Alternative zu herkömmlichen Festplatten bietet.

Ein großer Vorteil dieses Materials liegt in seiner schnellen Löschbarkeit. Innerhalb von zehn Sekunden bei 140 Grad Celsius werden die Daten gelöscht, sodass das Medium sofort wiederverwendet werden kann. Diese Eigenschaft macht es ideal für Anwendungen, die häufige Schreib- und Löschzyklen erfordern.

Im Gegensatz zu früheren Technologien, die von Giganten wie IBM oder Intel erforscht wurden, hat dieses Polymer eine einfache und kostengünstige Zusammensetzung, die eine großflächige Produktion ermöglicht – ein bedeutender Fortschritt in einer Branche, die nach nachhaltigen Lösungen sucht. Allerdings muss noch ein einfacheres Lese- und Schreibgerät entwickelt werden, das zugänglicher ist als ein Rasterkraftmikroskop. Die Wissenschaftler arbeiten daran.

Die Forscher haben auch gezeigt, dass dieses Polymer eine ternäre Kodierung ermöglicht, was die Speicherdichte im Vergleich zu herkömmlichen binären Systemen erheblich erhöht. Diese Innovation könnte den wachsenden Bedarf an Datenspeicherung, insbesondere im Bereich der künstlichen Intelligenz, decken.

Das Team der Flinders University plant, Laser zum Löschen von Daten einzusetzen, eine energieeffiziente Methode. Dieser Ansatz könnte den Weg für industrielle Anwendungen ebnen und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Datenspeicherung verringern.


a) VTESPA-300-Spitze, die zur Erzeugung präziser Eindrücke verwendet wird.
b) AFM-Bild der nanopatternierten Oberfläche von 50-poly(S-r-DCPD) mit einer berechneten Datendichte von 0,9 Tb pro Quadratzoll.
c) AFM-Bild der nanopatternierten Oberfläche von 50-poly(S-r-CPD) mit derselben berechneten Datendichte.
d) Mechanische Speicherung eines Satzes ("ein Geheimnis"), binär auf 50-poly(S-r-DCPD) kodiert (1 Zeichen: 7050 nm²).
e) Mechanische Speicherung eines Wortes ("Geheimnis"), ternär auf 50-poly(S-r-DCPD) kodiert (1 Zeichen: 1627 nm²).

Diese Entdeckung passt in einen globalen Trend, der darauf abzielt, effizientere und umweltfreundlichere Speicherlösungen zu entwickeln. Mit seinen einzigartigen Eigenschaften könnte dieses Polymer in den kommenden Jahren zu einem Grundpfeiler der Technologiebranche werden.

Ternäre Kodierung in der Datenspeicherung


Die ternäre Kodierung ist eine Methode zur Informationsspeicherung, die drei verschiedene Zustände anstelle der traditionellen zwei (0 und 1) der binären Kodierung verwendet. Dieser Ansatz erhöht die Speicherdichte, da jede Informationseinheit drei mögliche Werte darstellen kann.

Im Kontext des von der Flinders University entwickelten Polymers wird die ternäre Kodierung durch die Nutzung der Tiefe der Mikroeindrücke realisiert. Jeder Eindruck kann drei Tiefenstufen haben, was die Menge der gespeicherten Informationen im Vergleich zu einem klassischen binären System vervielfacht.

Diese Technik ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die eine hohe Speicherkapazität erfordern. Sie reduziert auch den physischen Platzbedarf für die Datenspeicherung und optimiert die Energieeffizienz.

Die ternäre Kodierung stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der Datenspeicherung dar und bietet eine leistungsfähigere und nachhaltigere Alternative zu aktuellen Technologien. Ihre Einführung könnte die Technologiebranche in den kommenden Jahren grundlegend verändern.

Was ist ein Rasterkraftmikroskop?


Ein Rasterkraftmikroskop (AFM) ist ein hochpräzises Instrument, das zur Visualisierung und Manipulation von Oberflächen auf der Nanoskala verwendet wird. Im Gegensatz zu optischen Mikroskopen basiert es nicht auf Licht, sondern auf einer feinen Sonde, die die Oberfläche abtastet, um deren physikalische Eigenschaften zu messen.

Dieses Werkzeug ermöglicht die Erstellung detaillierter dreidimensionaler Bilder, die Details zeigen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Es wird häufig in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt, um Materialien, Moleküle und sogar einzelne Atome zu untersuchen, und bietet eine außergewöhnliche Auflösung.

Im Rahmen der Forschung zum Datenspeicherpolymer war das AFM entscheidend für die Erstellung und das Lesen der Mikroeindrücke. Die Sonde des Mikroskops kann sowohl das Material markieren als auch Tiefenänderungen erkennen, was eine präzise Kodierung der Informationen ermöglicht.

Das AFM ist ein vielseitiges und unverzichtbares Werkzeug in den Bereichen Nanotechnologie, Biologie und Materialwissenschaft. Seine Verwendung bei der Entwicklung neuer Polymere unterstreicht seine Schlüsselrolle in der technologischen Innovation.