Para Ilmuwan Tuntutan Big Leap dalam Penyimpanan Nanoscale

Para penyelidik nanoteknologi mengatakan bahawa mereka telah mencapai kejayaan yang dapat memenuhi kandungan 250 DVD pada permukaan bersaiz syiling dan mungkin juga mempunyai implikasi untuk memaparkan dan sel suria.

Para saintis, dari University of California di Berkeley dan University of Massachusetts Amherst, menemui satu cara untuk membuat beberapa jenis molekul berbaris dalam array yang sempurna di kawasan yang agak besar. Hasil kerja mereka akan muncul hari Jumat dalam jurnal Sains, menurut siaran pers UC Berkeley.

Lebih banyak molekul padat mungkin bermakna lebih banyak data dibungkus ke ruang tertentu, skrin definisi tinggi dan sel fotovoltaik yang lebih efisien, menurut saintis Thomas Russell dan Ting Xu. Ini boleh mengubah industri mikroelektronik dan penyimpanan, kata mereka. Russell adalah pengarah Pusat Sains dan Kejuruteraan Bahan di Amherst dan seorang profesor berkunjung di Berkeley, dan Xu adalah pembantu profesor Berkeley dalam Kimia dan Bahan Sains dan Kejuruteraan.

[Bacaan lanjut: Kotak NAS terbaik untuk streaming media dan sandaran]

Russell dan Xu menemui cara baru untuk membuat kopolimer blok, atau rantai polimer yang tidak sama dengan kimia yang bergabung bersama-sama dengan mereka sendiri. Rantai polimer boleh menyatukan corak yang sama dari satu sama lain, tetapi penyelidikan dalam tempoh 10 tahun yang lalu telah menemui bahawa corak terputus kerana saintis cuba untuk membuat corak meliputi kawasan yang lebih besar.

Russell dan Xu digunakan secara komersil, kristal safir buatan manusia untuk membimbing rantai polimer ke dalam corak yang tepat. Pemanasan kristal di antara 1,300 dan 1,500 darjah Celsius (2,372 hingga 2,732 darjah Fahrenheit) mencipta corak gergaji gergaji yang mereka gunakan untuk membimbing pemasangan copolymers blok. Dengan teknik ini, satu-satunya had kepada saiz pelbagai copolymers blok adalah saiz nilam, kata Xu.

Sekali nilam dipanaskan dan corak dibuat, template boleh digunakan semula. Kedua-dua kristal dan rantai polimer boleh didapati secara komersil, kata Xu.

"Setiap ramuan yang kami gunakan di sini adalah tidak istimewa," kata Xu.

Ahli sains berkata mereka mencapai ketumpatan simpanan 10Tb (125GB) inci, iaitu 15 kali kepadatan penyelesaian masa lalu, tanpa cacat. Dengan kepadatan ini, data yang disimpan pada 250 DVD boleh muat pada permukaan saiz suku A.S., iaitu diameter 25.26 milimeter, kata para penyelidik. Ia juga mungkin untuk mencapai gambar definisi tinggi dengan piksel 3-nanometer, berpotensi besar seperti stadium JumboTron, kata Xu. Satu lagi kemungkinan adalah sel photovoltaic yang lebih padat yang menangkap tenaga matahari dengan lebih cekap. Pendekatan

Russell dan Xu berbeza dari bagaimana penyelidik lain cuba meningkatkan kepadatan penyimpanan. Kebanyakannya telah menggunakan litografi optik, yang menghantar cahaya melalui topeng ke permukaan fotosensitif. Proses itu mencipta corak untuk membimbing kopolimer ke dalam pemasangan.

Teknologi baru boleh mencipta ciri-ciri cip hanya 3nm di seluruh, jauh melebihi teknik pembuatan mikropemproses semasa, yang menghasilkan ciri-ciri terbaik mereka sekitar 45nm. Photolithography berjalan ke halangan asas untuk mencapai kepadatan yang lebih besar, dan pendekatan baru menggunakan bahan kimia yang kurang berbahaya kepada alam sekitar, kata Xu. Tetapi sebenarnya menerapkan teknik ini kepada CPU akan menimbulkan beberapa cabaran, seperti keperluan untuk mencipta corak rawak pada CPU, kata Xu.

Antara lain, lonjakan ke depan dalam ketumpatan penyimpanan dapat mengubah sama ada jumlah kandungan yang orang boleh membawa bersama mereka atau kualiti media yang disampaikan pada cakera, kata Nathan Brookwood, penganalisis utama di Insight64. Sebagai contoh, ia mungkin membenarkan filem menjadi hologram, katanya.

"Hanya apabila kita fikir kita secara teknikalnya canggih dalam apa yang boleh kita lakukan, bersama-sama ada orang yang mempunyai tanggapan seperti ini, yang berpotensi untuk mengubah ekonomi secara asasnya dalam banyak bidang yang berbeza," kata Brookwood.

Ultra tinggi - Memaparkan definisi mempunyai potensi kurang praktikal, menurut penganalisis IDC, Tom Mainelli. Standard imej dan video hari ini, termasuk yang digunakan dalam HDTV, tidak dapat memanfaatkan paparan dengan 3nm piksel, katanya. Dan apabila ia datang kepada monitor, harga adalah raja.

"Anda dapat melihat bagaimana akan ada nilai pada tahap ketepatan (di kawasan seperti pencitraan perubatan) … tetapi apakah kita bercakap tentang paparan $ AS $ 10,000? " Mainelli berkata

Brookwood Insight64 mengatakan teknologi itu, yang mana Berkeley dan Amherst telah memohon untuk mendapatkan paten, mengulangi penemuan fundamental yang mencipta industri IT, katanya. "Ini adalah jenis penyelidikan bahan asas seperti ini mencipta peluang yang telah menjadikan Silicon Valley dan pembuatan Amerika hebat, "kata Brookwood. "Beberapa tahun kebelakangan ini (di A.S.), terdapat lebih sedikit dan lebih sedikit orang yang bekerja pada tahap asas ini," katanya.