Oamenii de știință au dezvoltat un nou tip de disc optic care poate crește capacitatea de stocare a informațiilor la nivelul „petabit” – 125 terabytes de date sau capacitatea de stocare combinată de aproximativ 15.000 de DVD-uri.
Discurile optice, cum ar fi DVD-urile și discurile Blu-ray, sunt durabile și ieftine. Un disc Blu-ray standard cu un singur strat poate stoca 25 de gigaocteți. Prin comparație, unele unități flash USB pot stoca 1 TB, iar hard disk-urile (HDD) pot stoca până la 16 TB.
Dar o echipă de oameni de știință a creat un nou tip de material, numit „fotorezist dopat cu colorant cu luminogeni de emisie indusă de agregare” (AIE-DDPR) cu o densitate ariei mare (cantitatea de date care pot fi stocate într-o zonă dată) care poate oferi o capacitate de stocare mult mai densă decât HDD-urile tipice).
Având în vedere cantitatea tot mai mare de date pe care o generăm în fiecare zi, de la mesaje instantanee până la streaming video, discurile optice AIE-DDPR au potențialul de a revoluționa stocarea datelor. Discurile optice ocupă mai puțin spațiu decât metodele actuale de stocare, sunt mai ecologice și ar putea deveni mai puțin costisitoare decât matricele de stocare a datelor.
Ei au descris detaliile într-o lucrare publicată pe 21 februarie în jurnal Natură.
Pentru a permite scrierea la scară nanometrică, înregistrarea informațiilor pe un disc optic la nivel molecular, AIE-DDPR cuprinde două substanțe chimice numite 2-izopropiltioxantonă (ITX) și dipentaeritritol penta-acrilat (DTPA). ITX este un fotoinițiator eficient, prin aceea că reacționează atunci când este expus la lumină, cum ar fi cea de la un fascicul laser. DTPA este un monomer – o moleculă mică – cu o fotosensibilitate ridicată, ceea ce înseamnă că reacționează puternic la lumină. De fapt, cele două se combină pentru a permite stocarea mai multor informații mai dens decât oricând.
Pentru citirea la scară nanometrică, în film au fost încorporate o substanță chimică numită hexafenilsilol (HPS) și un nou material numit luminogeni AIE (AIEgens). AIEgens au deja o fluorescență incredibil de mare – o rată mare de absorbție a radiațiilor electromagnetice – dar aceasta a fost îmbunătățită în continuare folosind un fascicul laser foarte focalizat care a declanșat în rafale de o femtosecundă (o milione de miliardime de secundă) în timpul procesului de scriere. . Acest lucru a dus la un mijloc mult mai dens de stocare a informațiilor pe un disc optic.
Oamenii de știință au folosit scrierea și citirea la scară nanometrică pe mai multe straturi, stocând informații în mai multe straturi la scară moleculară, pentru a crește densitatea de stocare a discului. Prin reducerea distanței dintre straturi la 1 micrometru (o miime de milimetru), echipa de cercetare a stocat și a preluat 100 de straturi de date. Capacitatea de stocare a fost extinsă și mai mult prin stocarea informațiilor pe ambele părți ale discului, la fel ca un disc de vinil.
Folosind scrierea la scară nanometrică pe mai multe straturi, oamenii de știință au stocat mai mult de 1 petabit de date pe un singur disc AIE-DDPR. Aceasta este mai mult decât capacitatea de 5.000 de Blu-ray.
Pentru a fi viabilă din punct de vedere comercial, viteza de scriere va trebui îmbunătățită și mai eficientă din punct de vedere energetic. Echipa speră să realizeze acest lucru folosind un fascicul laser mult mai precis decât a fost folosit în experiment.
Având în vedere cantitatea tot mai mare de date pe care o generăm în fiecare zi, de la mesaje instantanee până la streaming video, discurile optice AIE-DDPR au potențialul de a revoluționa stocarea datelor. Discurile optice ocupă mai puțin spațiu decât metodele actuale de stocare și ar putea deveni mai puțin costisitoare decât matricele de stocare a datelor.