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Almacenamiento de datos en cinco dimensiones
Un nuevo material sensible a la luz podría dar lugar a discos del tamaño de los DVD actuales que almacenan cuatro órdenes de magnitud más de datos. Los DVD y CD tradicionales almacenan datos en su superficie en dos dimensiones, y los discos holográficos pueden almacenarlos en tres. Ahora los investigadores han demostrado por primera vez lo que ellos llaman un material óptico de cinco dimensiones. Puede registrar datos en tres dimensiones espaciales y en respuesta a diferentes longitudes de onda y polarizaciones de la luz láser.
Arco iris de datos : Estos seis patrones se escribieron dentro de la misma área de un nuevo medio de almacenamiento de datos utilizando tres colores diferentes y dos polarizaciones diferentes de luz láser.
El material está siendo desarrollado por investigadores dirigidos por Min Gu , director de la Centro de Microfotónica en la Universidad Tecnológica de Swinburne en Victoria, Australia. El material está formado por capas de nanobarras de oro suspendidas en plástico transparente hilado sobre un sustrato de vidrio. Se pueden escribir y leer múltiples patrones de datos dentro de la misma área en el material sin interferir entre sí. Usando tres longitudes de onda y dos polarizaciones de luz, los investigadores australianos han escrito seis patrones diferentes dentro de la misma área. Han aumentado aún más la densidad de almacenamiento a 1,1 terabytes por centímetro cúbico al escribir datos en pilas de hasta 10 capas de nanovarillas. En un artículo publicado hoy en línea en la revista Naturaleza , El grupo de Gu informa que registra velocidades de aproximadamente un gigabit por segundo.
Puede registrar cada bit con un pulso de láser, dice Gu. El láser de escritura derrite y da nueva forma a las partículas de oro, que tienen menos de 100 nanómetros de largo. Los cambios afectan la forma en que las nanobarras interactúan con la luz de un sistema de imágenes láser, lo que permite leer los datos.
Los investigadores australianos adaptaron las nanopartículas de oro para responder a diferentes longitudes de onda de luz controlando sus dimensiones. Cuando se pulsa con un rayo de luz verde enfocado, por ejemplo, algunas de las nanovarillas cambiarán de forma, mientras que otras muy cercanas pero de diferente tamaño no se verán afectadas. La respuesta de las nanovarillas, que se encuentran dispersas por todo el plástico al azar, también depende del ángulo de propagación de la luz entrante. Cuando la polarización de la luz se alinea con el eje largo de las varillas, las varillas la absorben con más fuerza que la luz procedente de otros ángulos. Los patrones no se pueden borrar ni reescribir, pero deberían ser estables a lo largo del tiempo.
El trabajo anterior en este tipo de almacenamiento óptico multiplexado se basó en polímeros sensibles a la luz. El espectro de absorción de esos materiales es muy amplio, dice Gu, lo que dificulta la grabación a alta densidad utilizando múltiples colores de luz. La ventaja de las nanovarillas de oro y de los puntos cuánticos, otro nanomaterial que Gu está explorando para el almacenamiento en cinco dimensiones regrabables, es que responden a bandas de luz mucho más estrechas.
La técnica australiana tendrá que competir con una variedad de técnicas de almacenamiento de datos de alta densidad en varias etapas de desarrollo, incluido el almacenamiento flash y magnético de alta densidad de próxima generación. Los resultados son tempranos pero interesantes, dice Kevin Curtis , el director de tecnología de Tecnologías InPhase , una empresa de Colorado que está desarrollando almacenamiento holográfico, que graba en tres dimensiones utilizando una longitud de onda. La semana pasada en la IEEE Photonics Society's almacenamiento de datos ópticos reunida en Florida, InPhase presentó un prototipo que almacena 713 gigabytes por pulgada cuadrada. La empresa esta trabajando con Hitachi implementar la tecnología holográfica en los productos.
Barry H. Schechtman, director ejecutivo emérito de la Consorcio de la industria de almacenamiento de información , dice que el trabajo australiano es una buena primera demostración del potencial a largo plazo de la grabación en cinco dimensiones para aumentar la capacidad y las tasas de almacenamiento óptico. El medio de grabación de nanovarillas de oro proporciona más perillas para girar que otros materiales para el almacenamiento de datos, dice.
Sin embargo, Schechtman advierte que los investigadores enfrentan un tremendo desafío de ingeniería. Es probable que combinar todas estas variables a la vez y empujar cada una hacia sus límites naturales resulte difícil, dice.
Gu informa que tiene un acuerdo con Samsung y está en conversaciones con el fabricante chino de productos electrónicos. Tecnología Shenzhen Sunland para licenciar la tecnología. Es probable que la primera aplicación, dice, esté en archivos donde se almacenan grandes cantidades de datos de archivos de imágenes médicas, codificación de seguridad y banca.