Da asporto chiave
- Le recenti innovazioni nella tecnologia di archiviazione potrebbero portare a dischi rigidi molto più grandi.
- Il materiale grafene fa parte di un nuovo approccio alla costruzione di unità di archiviazione più dense.
- Il DNA è un altro possibile metodo per aumentare i dischi rigidi che durerebbe anche a lungo.
Preparati per dischi rigidi molto più grandi.
Il materiale grafene può essere utilizzato per impacchettare molti più dati nei dischi rigidi rispetto ai metodi attuali, hanno scoperto i ricercatori dell'Università di Cambridge in un recente studio. È una delle numerose nuove tecnologie che potrebbero consentire di inserire più dati nei dischi rigidi man mano che la domanda di archiviazione aumenta.
"Le nuove applicazioni alimentano e richiedono enormi set di dati", ha affermato John Morris, chief technology officer del produttore di dischi rigidi Seagate Technology, in un'intervista via e-mail. "Ecco perché i dischi rigidi stanno diventando sempre più spaziosi. Tutto ciò che invii al cloud, foto, video, documenti personali e aziendali, risiede su dischi rigidi di capacità sempre maggiore."
Mettere di più in meno
Le unità disco rigido (HDD) sono apparse per la prima volta negli anni '50, ma il loro utilizzo come dispositivi di archiviazione nei personal computer è decollato solo a partire dalla metà degli anni '80. Sono diventati sempre più piccoli in termini di dimensioni e più densi in termini di numero di byte archiviati. Sebbene le unità a stato solido siano popolari per i dispositivi mobili, gli HDD continuano ad essere utilizzati per archiviare file nei computer desktop, principalmente perché sono relativamente economici da produrre e acquistare.
Gli HDD contengono due componenti principali: piatti e una testa. I dati vengono scritti sui piatti utilizzando una testina magnetica, che scorre sopra di essi mentre ruotano. Lo spazio tra la testa e il piatto diminuisce continuamente per consentire densità più elevate.
Ciò spingerà ulteriormente lo sviluppo di nuovi dischi rigidi ad alta densità di area.
Attualmente, gli strati di rivestimento a base di carbonio (COC) utilizzati per proteggere i piatti dai danni meccanici e dalla corrosione occupano una parte significativa di questa spaziatura. La densità dei dati degli HDD è quadruplicata dal 1990 e lo spessore del COC si è ridotto da 12,5 nm a circa 3 nm, che corrisponde a un terabyte per pollice quadrato. Ora, i ricercatori affermano che il grafene, che è un singolo strato di atomi disposti in un reticolo a nido d'ape bidimensionale, consente loro di aumentare la densità.
I ricercatori di Cambridge hanno sostituito i COC commerciali con da uno a quattro strati di grafene e hanno testato attrito, usura, corrosione, stabilità termica e compatibilità con i lubrificanti. Oltre alla sua imbattibile sottigliezza, il grafene soddisfa tutte le proprietà ideali di un rivestimento HDD in termini di protezione dalla corrosione, basso attrito, resistenza all'usura, durezza, compatibilità con i lubrificanti e levigatezza della superficie.
Il grafene consente una doppia riduzione dell'attrito e fornisce una migliore corrosione e usura rispetto alle soluzioni all'avanguardia, affermano i ricercatori. Un singolo strato di grafene riduce la corrosione di 2,5 volte.
Gli scienziati di Cambridge hanno trasferito il grafene su dischi rigidi in ferro-platino come strato di registrazione magnetica e hanno testato la registrazione magnetica assistita dal calore (HAMR). Questa nuova tecnologia consente un aumento della densità di archiviazione riscaldando lo strato di registrazione ad alte temperature.
I COC attuali non funzionano a queste alte temperature, ma il grafene sì. Il grafene, combinato con HAMR, può superare gli attuali HDD, fornendo una densità di dati senza precedenti superiore a 10 terabyte per pollice quadrato, affermano i ricercatori.
"Dimostrare che il grafene può fungere da rivestimento protettivo per le unità disco rigido convenzionali e che è in grado di resistere alle condizioni HAMR è un risultato molto importante", Anna Ott del Cambridge Graphene Centre, uno dei coautori di questo studio, si legge in un comunicato stampa. "Ciò spingerà ulteriormente lo sviluppo di nuovi dischi rigidi ad alta densità di area."
DNA per l'archiviazione?
Graphene non è l'unico gioco in città quando si tratta di innovazioni nell'archiviazione dei dati. Gli scienziati stanno esplorando la possibilità che il DNA possa essere utilizzato per memorizzare informazioni come film e musica.
La tecnologia di archiviazione del DNA esiste già, ma non è mai stata trasformata in un prodotto di valore per i consumatori. Ciò potrebbe cambiare grazie ai ricercatori del Los Alamos National Laboratory, che hanno recentemente sviluppato un software, l'Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), che traduce i file di dati dal linguaggio binario di zero e quelli che i computer comprendono nel codice che la biologia comprende.
"L'archiviazione del DNA potrebbe interrompere il modo in cui pensiamo all'archiviazione perché la conservazione dei dati è così lunga e la densità dei dati così alta", ha affermato in un comunicato stampa Bradley Settlemyer, un ricercatore di Los Alamos. "Potresti archiviare tutto YouTube nel tuo frigorifero invece che in acri e acri di data center."
