Разработка с графен обещава многократно повишаване на плътността на твърдите дискове
(снимка: CC0 Public Domain)
Използвайки впечатляващия „суперматериал” графен, група учени от Университета в Кеймбридж е постигнала напредък в съхранението на данни, който прилича повече на скок, отколкото на крачка напред.
Новият дизайн дава възможност за боравене с по-високи работни температури за твърдите дискове (HDD) и същевременно осигурява безпрецедентна плътност на данните. Това, според екипа, представлява десетократно увеличение спрямо настоящите технологии.
В твърдия диск данните се записват върху бързо въртящи се метални плочи, като четенето и писането се прави от движеща се магнитна глава. Специални слоеве покритие на въглеродна основа предпазват тези плочи от механични повреди и корозия по време на работа. Все пак те могат да работят само в определен температурен диапазон.
Изследователите от Кеймбридж са успели да заменят покритието, използвано в комерсиалните твърди дискове, с няколко слоя графен (от един до четири) – материал, който е формиран от един слой атоми въглерод. Той има голяма здравина и гъвкавост, наред с други високо ценени свойства.
Тънкостта на графеновия слой дава възможност за значително спестяване на пространство, но също така надминава параметрите на текущия вид покритие от гледна точка на предпазване от механично износване. Той намалява корозията 2,5 пъти и предлага двукратно намаляване на триенето.
Но най-обещаващото е, че включването на графеновите слоеве повишава работната температура, на която твърдият диск е способен да работи. Така е, защото приложението на графена позволява на екипа да използва усъвършенствана технология за писане, наречена Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR), която загрява записващия слой до по-високи температури и позволява битовете с данни да бъдат далеч по-малки и по-плътно събрани, като същевременно остават стабилни.
HAMR технологията е несъвместима с текущия вид покритие, но графенът може да поеме топлината безпроблемно. Комбинацията от това свойство и икономията на пространство е довела дотам, че – според учените – е налице безпрецедентна плътност на данните от 10 терабайта на квадратен инч. Това е десетократно увеличение спрямо днешните решения.
„Демонстрирайки, че графенът може да служи като защитно покритие за конвенционалните твърди дискове и че той е в състояние да издържа на HAMR, можем да кажем, че това е много важен резултат”, казва д-р Анна От, един от съавторите на новото изследване в Кембриджския център за графен. „Това допълнително ще подпомогне развитието на нови твърди дискове с висока плътност”.