Siyentipiko Claim Big Leap sa Nanoscale Imbakan

Sinasabi ng mga mananaliksik ng Nanotechnology na nakakamit nila ang isang pambihirang tagumpay na maaaring umangkop sa mga nilalaman ng 250 DVD sa isang ibabaw na may barya at maaaring may mga implikasyon para sa mga nagpapakita at solar cells.

Ang mga siyentipiko, mula sa University of California sa Berkeley at ang University of Massachusetts Amherst, natuklasan ang isang paraan upang gumawa ng ilang mga uri ng mga molecule line up sa perpektong arrays sa medyo malalaking lugar. Ang mga resulta ng kanilang trabaho ay lilitaw sa Biyernes sa journal Science, ayon sa isang press release ng UC Berkeley. Ang isa sa mga mananaliksik ay nagsabi na ang teknolohiya ay maaaring commercialized sa mas mababa sa 10 taon, kung ang industriya ay motivated.

Mas makapal na naka-pack na molecules ay maaaring mangahulugan ng mas maraming data na nakaimpake sa isang espasyo, mas mataas na kahulugan screen at mas mahusay na photovoltaic cells, ayon sa ang mga siyentipiko na si Thomas Russell at si Ting Xu. Ito ay maaaring ibahin ang microelectronics at imbakan industriya, sinabi nila. Si Russell ay direktor ng Materials Research Science and Engineering Center sa Amherst at isang visiting professor sa Berkeley, at Xu ay isang Berkeley assistant professor sa Chemistry and Materials Sciences and Engineering.

[Karagdagang pagbabasa: Pinakamahusay NAS na mga kahon para sa media streaming at backup]

Russell at Xu ay natuklasan ng isang bagong paraan upang lumikha ng mga block copolymers, o chemically dissimilar polimer chains na sumasama sa pamamagitan ng kanilang mga sarili. Ang polymer chains ay maaaring sumali sa isang tumpak na pattern na katumbas ng isa't isa, ngunit ang pananaliksik sa loob ng nakaraang 10 taon ay natagpuan na ang mga pattern ng break up bilang siyentipiko subukan upang gawin ang mga pattern masakop ang isang mas malaking lugar.

Russell at Xu ginamit commercially magagamit, gawa ng mga kristal na sapiro para gawing gabay ng mga polimer chain sa mga tiyak na mga pattern. Ang pag-init ng mga kristal sa pagitan ng 1,300 at 1,500 degrees Celsius (2,372 hanggang 2,732 degrees Fahrenheit) ay lumilikha ng isang pattern ng sawtooth ridges na ginamit nila upang gabayan ang pagpupulong ng mga block copolymers. Sa pamamagitan ng pamamaraan na ito, ang tanging limitasyon sa laki ng isang hanay ng mga block copolymer ay ang sukat ng sapiro, sinabi ni Xu.

Kapag ang isang sapiro ay pinainit at ang pattern ay nilikha, ang template ay maaaring gamitin muli.

Sinabi ng mga siyentipiko na nakamit nila ang isang density ng storage na 10Tb (125GB) sa bawat parisukat na ang parehong mga crystals at polimer chain ay maaaring makuha komersyal, sinabi ni Xu. inch, na kung saan ay 15 beses ang density ng mga nakaraang mga solusyon, na walang mga depekto. Sa density na ito, ang data na naka-imbak sa 250 DVD ay maaaring magkasya sa ibabaw ng laki ng isang U.S. quarter, na kung saan ay 25.26 millimeters ang lapad, sinabi ng mga mananaliksik. Posible rin na makamit ang isang high-definition na larawan na may 3-nanometer na pixel, potensyal na kasing dami ng isang stadium na JumboTron, sinabi ni Xu. Ang isa pang posibilidad ay mas siksik na photovoltaic cells na nakukuha ang enerhiya ng araw nang mas mahusay.

Ang diskarte ni Russell at Xu ay naiiba sa kung paano sinusubukan ng iba pang mga mananaliksik na mapataas ang density ng imbakan. Karamihan ay gumagamit ng optical litograpya, na nagpapadala ng ilaw sa pamamagitan ng isang maskara sa isang potosensitibo ibabaw. Ang prosesong ito ay lumilikha ng isang pattern upang gabayan ang mga copolymers sa assembling.

Ang bagong teknolohiya ay maaaring lumikha ng mga katangian ng chip lamang 3nm sa kabuuan, malayo outstripping kasalukuyang microprocessor manufacturing pamamaraan, na sa kanilang pinakamahusay na lumikha ng mga tampok tungkol sa 45nm sa kabuuan. Ang photolithography ay tumatakbo sa mga pangunahing hadlang sa pagkamit ng mas malaking densidad, at ang bagong diskarte ay gumagamit ng mas kaunting mga mapanganib na kemikal sa kapaligiran, sinabi ni Xu. Ngunit ang aktwal na paglalapat ng pamamaraan sa CPU ay magpapakita ng ilang mga hamon, tulad ng pangangailangan upang lumikha ng mga random na mga pattern sa isang CPU, sinabi Xu.

Kabilang sa iba pang mga bagay, tulad ng isang hakbang sa maaga sa imbakan density maaaring baguhin alinman sa halaga ng nilalaman na maaaring dalhin ng tao sa kanila o sa kalidad ng media na naihatid sa mga disc, sinabi Nathan Brookwood, punong tagapangasiwa sa Insight64. Halimbawa, maaaring payagan ang mga pelikula na maging holograms, sinabi niya.

"Sa tingin lang natin na sobrang sopistikado tayo sa kung ano ang magagawa natin, kasama ang isang tao na may isang ideya na katulad nito, na may potensyal na baguhin ang ekonomiya sa panimula sa napakaraming iba't ibang lugar," sabi ni Brookwood.

Ultra-high -Mga kahulugan ay nagpapakita ng mas praktikal na potensyal, ayon sa IDC analyst Tom Mainelli. Ang mga pamantayan ng imahe at video sa ngayon, kabilang ang mga ginamit sa HDTV, ay hindi maaaring samantalahin ang isang display na may 3nm pixels, sinabi niya. At sa pagdating sa mga sinusubaybayan, ang presyo ay hari.

"Maaari mong makita kung paano magkakaroon ng halaga sa antas ng katumpakan (sa isang lugar tulad ng medikal na imaging) … ngunit kami ay nagsasalita tungkol sa isang $ 10,000 display [US] " Sinabi ni Mainelli.

Sinabi ng Brookwood ng Insight64 na ang teknolohiya, na kung saan ang Berkeley at Amherst ay nag-aplay para sa isang patent, ay bumalik sa mga mahahalagang tagumpay na lumikha ng industriya ng IT, sinabi niya.

"Ito ang ganitong uri ng mga pangunahing pananaliksik na materyales na mayroon ginawa ang mga pagkakataon na ginawa Silicon Valley at Amerikano pagmamanupaktura mahusay, "Brookwood sinabi. "Ang huling ilang taon (sa U.S.), nagkaroon ng mas kaunti at mas kaunting mga tao na nagtatrabaho sa antas na ito ng mga pangunahing bagay," sinabi niya.