Daha fazla veri üretirken, zaman içinde sabit kalan yüksek yoğunluklu veri depolama gereksinimi kritik hale geliyor. İnsan kılından 80 kat daha ince olan yeni nanoparçacık bazlı filmler, 10 x 10 cm film parçası içinde bir DVD‘den 1000 kat fazla veriyi hologramlı olarak arşivleyebilen materyaller sağlayarak bu ihtiyacı karşılamaya yardımcı olabilecek.
Yeni teknoloji, bir günde nesnelerin veya insanların 3D görüntülerini yakalayan ve saklayan küçük giyilebilir cihazlar sağlayabiliyor.
Northeast Normal Üniversitesi araştırma ekibi başkanı Shencheng Fu, “Gelecekte, bu yeni filmler 3D renk bilgisini kaydederken, daha sonra gerçekçi detaylarla 3D bir hologram olarak kaydedilebilecek küçük bir depolama çipine dahil edilebilir.” dedi.
Çin’de yeni filmleri geliştirdi. Depolama ortamı için çevre önemli olduğu için, cihaz dış mekanda kullanılabilir veya hatta dış alanın sert radyasyon koşullarına bile karşı koyabilir.
Optik Malzemeler Ekspresi Dergisi‘nde araştırmacılar yeni filmlerin üretimini detaylandırmakta ve teknolojinin çevre açısından istikrarlı bir holografik depolama sistemi için kullanılma yeteneğini açıklamaktadırlar.
Filmler sadece büyük miktarda veri tutmakla kalmaz, aynı zamanda bu veriler saniyede 1 GB’a kadar hızlarda alınabilir, bu da günümüzün flash belleğinin okuma hızının yirmi katı kadardır.
Daha Az Alanda Daha Fazla Veri Depolamak
Yeni filmler holografik veri depolama için tasarlanmış, bir malzemedeki verilerin 3D holografik rekreasyonunu oluşturmak ve okumak için lazer kullanan bir tekniktir. Milyonlarca biti bir kerede kaydedip okuyabildiğinden, holografik veri depolaması, günümüzde veri depolama için tipik olarak kullanılan optik ve manyetik yaklaşımlardan çok daha hızlıdır.
Holografik yaklaşımlar doğal olarak yüksek yoğunluktadırlar. Çünkü sadece yüzeyde değil, malzemenin 3D hacmi boyunca bilgi kaydederler. Aynı alanda farklı açılardan ışık kullanırlar veya farklı renklerden oluşan birden fazla görüntü kaydedebilirler.
Son zamanlarda araştırmacılar, metal-yarıiletken nanokompozitleri yüksek uzaysal çözünürlüğe sahip nano ölçekli hologramları depolamada bir araç olarak kullanabilmek için deney yapıyorlar.
Yarı iletken titanya ve gümüş nanopartiküllerden üretilen gözenekli filmler, bu uygulama için ümit vericidir. Çünkü çeşitli dalga boylarında veya lazer ışığına maruz kaldıklarında renk değiştirirler. Lazer ışınının odak alanında 3D görüntüleri tek bir adım kullanarak kaydedilebilir.
Filmler, çok dalga boylu holografik veri depolama için kullanılabilse de, UV ışığına maruz kalmanın, verileri uzun süreli bilgi depolama için kararsız hale getirdiği, verileri sildiği görülmüştür.
Titanyum gümüş filmlere holografik bir görüntü kaydetmek, gümüş parçacıkları gümüş elektronlara dönüştürmek için bir lazer kullanmaktır, ki bu da ekstra elektronlar nedeniyle pozitif bir yüke sahiptir.
Fu, “UV ışığının verileri silebileceğini fark ettiklerini, çünkü elektronların yarı iletken filmden metal nanopartiküllere lazerle aynı foto transformasyonunu indüklemesine yol açtığını” belirtti.
Elektron kabul eden moleküllerin sisteme dahil edilmesi, bazı elektronların yarıiletkenden bu moleküllere akmasına ve UV ışığının verileri silmesi ve çevresel olarak kararlı yüksek yoğunluklu bir veri depolama ortamı oluşturmasına neden olmaktadır.
Elektron akışını değiştirme
Yeni filmler için, araştırmacılar, elektron akışını yarı iletkenden metal nanoparçacıklara parçalamak için sadece 1 ila 2 nanometre ölçen elektron kabul eden molekülleri kullanmışlardır. Nanopartiküllerin, elektron kabul eden moleküllerin ve yarı iletkenlerin birbirleriyle bütün arayüzlerine izin veren bir petek nanopore yapıya sahip yarı iletken filmler imal ettiler.
Elektron kabul eden moleküllerin ultrasmall boyutu, gözenek yapısını etkilemeden gözeneklerin içine yapışmasını sağlamıştır. Son filmler sadece 620 nanometre kalınlığındaydı.
Araştırmacılar yeni filmlerini test ettiler. Hologramların UV ışığının varlığında bile verimli ve yüksek stabilite ile yazılabildiğini keşfettiler. Yapılan testler, elektron akışkanlarını değiştirmek için kullanmanın, elektron aktarım yollarını oluşturduğunu, malzemenin lazer ışığına daha hızlı tepki vermesini ve veri yazma hızını büyük ölçüde hızlandırdığını göstermiştir.
Fu, “Gümüş gibi soy metallerden üretilen parçacıklar, optik depolama için tipik olarak yavaş yanıtlı bir ortam olarak görülüyor. Yeni bir elektron akışının kullanılmasının, parçacıkların bilgi depolama için diğer avantajlarını korurken, parçacıkların optik tepki hızını geliştirdiğini gösteriyoruz.” dedi.
Araştırmacılar, dış testler yaparak yeni filmlerin çevresel istikrarını test etmeyi planlıyorlar. Ancak bundan farklı olarak, filmlerin gerçek hayattaki uygulamalarının, depolanan verilerin görüntülenmesi veya okunması için yüksek verimli 3D görüntü rekonstrüksiyon teknikleri ve renk sunumu için yöntemlerin geliştirilmesini gerektireceğini belirtmektedirler.
