Klein, Zoutkristallen van nanoformaat gecodeerd met gegevens met behulp van licht van een laser kunnen de volgende technologie voor gegevensopslag zijn, na onderzoek door Australische wetenschappers.

De onderzoekers van de University of South Australia en University of Adelaide, in samenwerking met de Universiteit van New South Wales, hebben een nieuwe en energiezuinige benadering aangetoond voor het opslaan van gegevens met behulp van licht.

"Nu het gebruik van data in de samenleving enorm toeneemt door onder meer sociale media, cloud computing en toegenomen adoptie van smartphones, bestaande technologieën voor gegevensopslag, zoals harde schijven en solid-state opslag, naderen snel hun grenzen, " zegt projectleider Dr. Nick Riesen, een Research Fellow aan de University of South Australia en Visiting Fellow aan het Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS) van de University of Adelaide.

"We zijn een tijdperk ingegaan waarin nieuwe technologieën nodig zijn om te voldoen aan de eisen van honderden terabyte (1000 gigabyte) of zelfs petabyte (een miljoen gigabyte) opslag. Een van de meest veelbelovende technieken om dit te bereiken is optische gegevensopslag."

Dr. Riesen en Universiteit van Adelaide Ph.D. student Xuanzhao Pan ontwikkelde technologie op basis van nanokristallen met lichtgevende eigenschappen die efficiënt kunnen worden in- en uitgeschakeld in patronen die digitale informatie vertegenwoordigen. De onderzoekers gebruikten lasers om de elektronische toestanden te veranderen, en dus de fluorescentie-eigenschappen, van de kristallen.

Hun onderzoek toont aan dat deze fluorescerende nanokristallen een veelbelovend alternatief kunnen zijn voor traditionele magnetische (harde schijf) en solid-state (solid state drive) gegevensopslag of blu-ray-schijven. Ze demonstreerden herschrijfbare gegevensopslag in kristallen die honderden keren kleiner zijn dan die met het menselijk oog zichtbaar zijn.

"Wat deze techniek voor het opslaan van informatie met behulp van licht interessant maakt, is dat er meerdere bits tegelijk kunnen worden opgeslagen. En, in tegenstelling tot de meeste andere technieken voor optische gegevensopslag, de gegevens zijn herschrijfbaar, " zegt dr. Riesen.

Deze 'multilevel data storage' – het opslaan van meerdere bits op een enkel kristal – maakt de weg vrij voor veel hogere opslagdichtheden. De technologie maakt het ook mogelijk om lasers met een zeer laag vermogen te gebruiken, het verhogen van de energie-efficiëntie en praktischer zijn voor consumententoepassingen.

"De lage energiebehoefte maakt dit systeem ook ideaal voor optische gegevensopslag op geïntegreerde elektronische schakelingen, ", zegt professor Hans Riesen van de Universiteit van New South Wales.

De technologie heeft ook het potentieel om de grenzen te verleggen van hoeveel digitale gegevens kunnen worden opgeslagen door de ontwikkeling van 3D-gegevensopslag.

"We denken dat het mogelijk is om dit platform voor gegevensopslag uit te breiden tot 3D-technologieën waarin de nanokristallen worden ingebed in een glas of polymeer, gebruikmakend van de glasverwerkingsmogelijkheden die we bij IPAS hebben, " zegt professor Heike Ebendorff-Heidepriem, Universiteit van Adelaide. "Dit project toont de verregaande toepassingen die bereikt kunnen worden door transdisciplinair onderzoek naar nieuwe materialen."

Dr. Riesen zegt:"Optische 3D-gegevensopslag zou mogelijk gegevensopslag op petabyteniveau in kleine gegevenskubussen mogelijk maken. Om dat in perspectief te plaatsen, er wordt aangenomen dat het menselijk brein ongeveer 2,5 petabyte kan opslaan. Deze nieuwe technologie zou een haalbare oplossing kunnen zijn voor de grote uitdaging om het knelpunt in gegevensopslag te overwinnen."

Het onderzoek is gepubliceerd in het open access tijdschrift Optica Express .