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Stockage de données en cinq dimensions
Un nouveau matériau sensible à la lumière pourrait conduire à des disques de la taille des DVD d'aujourd'hui qui stockent quatre ordres de grandeur de données supplémentaires. Les DVD et CD traditionnels stockent des données sur leur surface en deux dimensions, et les disques holographiques peuvent les stocker en trois. Aujourd'hui, des chercheurs ont démontré pour la première fois ce qu'ils appellent un matériau optique à cinq dimensions. Il peut enregistrer des données dans trois dimensions spatiales et en réponse à différentes longueurs d'onde et polarisations de la lumière laser.
Arc-en-ciel de données : Ces six motifs ont été écrits dans la même zone d'un nouveau support de stockage de données en utilisant trois couleurs différentes et deux polarisations différentes de la lumière laser.
Le matériel est développé par des chercheurs dirigés par Min Gu , directeur de la Centre de Micro-Photonique à l'Université de technologie de Swinburne à Victoria, en Australie. Le matériau est composé de couches de nanotiges d'or suspendues dans du plastique transparent filé à plat sur un substrat de verre. Plusieurs modèles de données peuvent être écrits et lus dans la même zone du matériau sans interférer les uns avec les autres. En utilisant trois longueurs d'onde et deux polarisations de lumière, les chercheurs australiens ont écrit six motifs différents dans la même zone. Ils ont encore augmenté la densité de stockage à 1,1 téraoctet par centimètre cube en écrivant des données sur des piles de 10 couches de nanotiges. Dans un article publié en ligne aujourd'hui dans la revue La nature , le groupe de Gu rapporte des vitesses d'enregistrement d'environ un gigabit par seconde.
Vous pouvez enregistrer chaque bit par une impulsion laser, explique Gu. Le laser d'écriture fond et remodèle les particules d'or, qui mesurent moins de 100 nanomètres de long. Les changements affectent la façon dont les nanotiges interagissent avec la lumière d'un système d'imagerie laser, permettant la lecture des données.
Les chercheurs australiens ont adapté les nanoparticules d'or pour répondre à différentes longueurs d'onde de la lumière en contrôlant leurs dimensions. Lorsqu'elles sont pulsées avec un faisceau focalisé de lumière verte, par exemple, certaines des nanotiges changeront de forme, tandis que d'autres très proches mais de taille différente ne seront pas affectées. La réponse des nanotiges, qui sont dispersées de manière aléatoire dans le plastique, dépend également de l'angle de propagation de la lumière entrante. Lorsque la polarisation de la lumière est alignée avec le grand axe des bâtonnets, les bâtonnets l'absorbent plus fortement que la lumière provenant d'autres angles. Les motifs ne peuvent pas être effacés et réécrits, mais ils doivent être stables dans le temps.
Des travaux antérieurs sur ce type de stockage optique multiplexé reposaient sur des polymères sensibles à la lumière. Le spectre d'absorption de ces matériaux est très large, explique Gu, ce qui rend difficile l'enregistrement à haute densité en utilisant plusieurs couleurs de lumière. L'avantage des nanotiges d'or et des points quantiques, un autre nanomatériau que Gu explore pour un stockage réinscriptible en cinq dimensions, est qu'ils répondent à des bandes de lumière beaucoup plus étroites.
La technique australienne devra rivaliser avec une gamme de techniques de stockage de données à haute densité à divers stades de développement, y compris le stockage flash et le stockage magnétique haute densité de nouvelle génération. Les résultats sont précoces mais intéressants, dit Kévin Curtis , le directeur technique de Technologies en phase , une entreprise du Colorado qui développe un stockage holographique , qui enregistre en trois dimensions en utilisant une seule longueur d'onde. La semaine dernière à la IEEE Photonics Society stockage de données optique réunion en Floride, InPhase a présenté un prototype qui stocke 713 gigaoctets par pouce carré. L'entreprise travaille avec Hitachi pour mettre en œuvre la technologie holographique dans les produits.
Barry H. Schechtman, directeur exécutif émérite de la Consortium de l'industrie du stockage d'informations , affirme que le travail australien est une bonne première démonstration du potentiel à long terme de l'enregistrement en cinq dimensions pour augmenter la capacité et les débits de stockage optique. Le support d'enregistrement nanotige en or fournit plus de boutons à tourner que d'autres matériaux pour le stockage de données, dit-il.
Cependant, Schechtman prévient que les chercheurs sont confrontés à un énorme défi d'ingénierie. Il est probable que combiner toutes ces variables à la fois et pousser chacune vers ses limites naturelles s'avérera difficile, dit-il.
Gu rapporte qu'il a un accord avec Samsung et est en pourparlers avec le fabricant chinois d'électronique Technologie de Shenzhen Sunland pour licencier la technologie. La première application, dit-il, se trouvera probablement dans des archives où sont stockées de grandes quantités de données provenant de fichiers d'imagerie médicale, d'encodages de sécurité et de transactions bancaires.