20 februari 2009
Onderzoekers hebben een techniek ontwikkeld die het mogelijk maakt 10 triljoen bits te plaatsen op een oppervlak niet groter dan een kwartje. Tientallen jaren hebben harddisk-producenten de electromagnetische media dat gegevens opslaan steeds kleiner gemaakt waarbij ze steeds meer data opsloegen op kleinere oppervlakten. Nu hebben twee onderzoekers in nanotechnologie een nieuwe stap gezet in een 'steeds kleiner' evolutie. Ting Xu, assistent professor aan de universiteit van Californie, Berkeley, en Thomas Russell, hoogleraar aan de University of Massachusetts, Amherst, hebben (samen met hun team) een techniek bedacht die, theoretisch, een schijf met de omvang van een kwartje kan beschrijven met 10,5 terabit (meer dan tien trillioen bits) gegevens, het equivalent van 250 DVD's. 'The secret to packing that much information on such small real estate – about 15 times denser than the densest data storage device currently in existence – is self-assembly, or tricking the disk's materials into organizing into an array of data-storing dots packed far tighter than what could be accomplished with current techniques', zo zegt Russell. De onderzoekers hebben hun werk gepubliceerd in Science Magazine van 20 februari.
'Nanotechnology techniques such as self-assembling promise an intriguing alternative to continuing to refine the most commonly used technique for building transistors on silicon computer chips, namely, optical lithography. Optical lithography techniques become increasingly problematic as engineers build tinier devices–the wavelength of the light used to cast patterns onto silicon is already bigger than the width of the devices engineers want to create', zo zegt Xiu. 'That's forced them to use ever more exotic tricks to shrink the wavelength of light'. 'If you can't keep up with Moore's Law, forget it', zo vervolgt Russell. 'This is beating Moore's Law by a couple orders of magnitude'. En hoe realiseren ze dit ? 'We start with a sliced crystal, either sapphire or silicon, cut it at an angle that exposes a ragged section of the crystal's lattice structure. Then we heated the crystal for 24 hours to up to 2,700 degrees Fahrenheit–a process that forces the crystal surface to reorganize itself into a sawtooth pattern at three-nanometer intervals. After that, we spray the crystal's surface with a specially designed polymer dissolved in a hydrocarbon-based solvent. After drying and being treated with another solvent, the polymer settles into a regular hexagonal pattern–a kind of plastic-like screen–on the crystalline surface. Vaporizing nickel onto the surface and removing that screen leaves behind a near-perfect grid of metal, hexagonal dots. Each of those dots, in theory, could hold a distinct magnetic state, representing a one or a zero', zo zeggen beide hoogleraren. Commercieel zal het nog een hele tijd duren voor een dergelijke nano-technologie te realiseren is. 'One challenge would involve creating a magnetic head that could hover over those dots, read their signal and write new data onto the grid. Another barrier would be scaling the process so that the self-assembled nanoscale data grids could be stamped onto a surface automatically'. Hal Rosen, onderzoeksmanager bij Hitachi zegt dat hij onder de indruk is 'by the researchers' ability to shrink so much storage into such a small space', maar dat hij ook erg sceptisch is dat een dergelijke methode schijven op grotere schaal kan maken. 'It's a promising approach, and they've made some nice breakthroughs, but in this industry, we have incredibly severe requirements in terms of precision. The question is whether they can do this over a large area and be able to predict exactly the location of any single dot'.
