Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een nieuwe lasertechniek maakt het mogelijk veel efficiënter nanostructuren op een glasplaat te zetten. Het opslagmedium van de toekomst?
Ken je de cd-rom nog? Op deze schijf paste welgeteld zo’n 700 megabyte (MB) aan data. Inmiddels hebben we Blu-ray-schrijven van 25 gigabyte (GB) en harde schijven van zelfs 100 terabyte (TB). Onderzoekers van de University of Southampton komen met de overtreffende trap. Zij hebben een lasertechnologie ontwikkeld waarmee je tot wel 500 TB op een kleine glazen plaat kunt schrijven.
Lees ook:
Schrijven in vijf dimensies
Databases worden steeds groter en dus groeit de behoefte aan opslagmedia met een hogere capaciteit. Tegelijkertijd moeten ze zo min mogelijk energie verbruiken én lang meegaan. Natuurlijk is er de Cloud, maar voor bijvoorbeeld nationale archieven, musea en DNA-databanken zijn andere oplossingen beter.
5D optische dataopslag kan de oplossing zijn. Bij deze vorm worden gegevens in vijf dimensies weggeschreven: twee voor de grootte en positie van de te lezen putjes en dan nog drie voor de nanostructuren ín die putjes. Die nanostructuren – 500 bij 50 nanometer groot – worden gemaakt met een zogenoemde femtoseconde-laser. Maar tot nu toe ging dat nog niet efficiënt en snel genoeg voor echte toepassingen.
Lichtverschijnsel
Het team, onder leiding van Yuhao Lei, besloot het anders aan te pakken. In plaats van het laserlicht direct in te zetten, creëerden ze met de laser eerst een lichtverschijnsel: near-field enhancement. Hierbij ontstaan piepkleine lichtexplosies en zogenoemde nanoleegtes.
Dat klinkt ingewikkeld, maar waar het op neerkomt is dat dit het de onderzoekers in staat stelt om aan de vierde en vijfde dimensie (positie en grootte van de nanostructuren) te sleutelen. Dit doen ze door de intensiteit en polarisatie (de richting waarin het elektrische veld trilt) van de laserbundel te variëren.
Volproppen die schijf
Op die manier konden de onderzoekers de best mogelijke schrijfsnelheid en -efficiëntie bereiken van 5D optische dataopslag. Namelijk 230 KB per seconde en een nauwkeurigheid van bijna 100 procent. Dit demonstreerden ze door 5 GB tekst-gegevens op een vierkanten glazen schijf van 2,5 bij 2,5 centimeter te zetten (zie foto boven). Een ander pluspunt van de nieuwe laserschrijftechnologie is dat het opslagmedium niet door de laser beschadigd wordt.
Lei en zijn collega’s denken dat het met wat upgrades mogelijk is om het glazen schijfje vol te proppen met zo’n 500 TB aan data. Dat duurt nu nog 60 dagen, maar ze willen de schrijfsnelheid verder omhooggooien en de techniek meer geschikt maken voor de real deal buiten het lab. Volgt na de cd-rom, dvd en Blu-ray dan een 5D optische schijf?
Bronnen: Optica (publicatie), Optica via EurekAlert! (persbericht)
Beeld: Yuhao Lei and Peter G. Kazansky, University of Southampton