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La rivoluzione dello storage passa dai nanocristalli di quarzo 'di Superman'

Una nuova tecnologia promette di rivoluzionare il mondo dello storage. Grazie agli hard disk realizzati con nanocristalli di quarzo

Il cristallo utilizzato per realizzare il prototipo

Al loro confronto, anche gli SSD più capienti e veloci sembrano dispositivi obsoleti e destinati presto alla pensione. Se la scoperta fatta nei laboratori della University of Southampton in Gran Bretagna troverà presto un'applicazione commerciale, il mondo dello storage si troverebbe di fronte a una svolta epocale. Una svolta da 360 Terabyte per hard disk.

Nanocristalli

La ricerca, condotta presso l'Optoelectronics Research Center di Southampton dallo studioso di origine cinese Jingyu Zhao e che ha visto il coinvolgimento di alcuni studiosi dell'Eindhoven University of Technology, ha fatto perno sulla capacità dei nanocristalli di quarzo di immagazzinare dati digitali e trasformarsi così in una capiente archivio praticamente imperituro. I nanocristalli, oltre ad essere realizzati con un materiale particolarmente duro, assicurano stabilità termica anche olte i 1000° di esercizio e una durata illimitata nel tempo – potenzialmente milioni di anni.

“Un archivio di memoria così composto – commenta lo studioso cinese – è ideale per i musei che volessero conservare in formato digitale le informazioni che preziosamente custodiscono. Oppure per i grandi archivi e biblioteche, che potrebbero sfruttare la capacità di accumulazione di questi cristalli per salvare una grande quantità di dati in uno spazio molto ridotto”.

Cristalli di Superman

Con questa nuova tecnologia, immediatamente ribattezzata i cristalli di memoria di Superman per la somiglianza con i cristalli utilizzati nel fumetto di Stan Lee per archiviare informazioni, i dati vengono immagazzinati in una struttura pentadimensionale (5D, oltre alle tre dimensioni fisiche si tiene conto anche della grandezza e dell'orientamento) grazie a dei normali laser.

 

Rappresentazione grafica dell'esperimento e dei nanocristalli

 

Le nanostrutture auto-assemblate vengono incise in cristalli di quarzo grazie a dei “bombardamenti” di luce laser dalla durata molto limitata nel tempo (si parla di pochi femtosecondi, ovvero pochi milionesimi di miliardesimo di secondo). L'eccitazione fotonica cui il cristallo viene sottoposto permette di modificarne la polarizzazione e, quindi, di salvare un qualsiasi archivio di dati su queste nanostrutture. La lettura è invece affidata alla combinazione di un microscopio ottico e un polarizzatore, in grado di rilevare il differente stato di polarizzazione tra i vari strati di nanocristalli.

Prototipo

Per ora il team di studio guiato da Jingyu Zhao è riuscito a salvare un file di testo di circa 300 kilobyte su un hard disk realizzato con tre strati di nanocristalli, distanti appena cinque nanometri l'uno dall'altro (un nanometro equivale a un milionesimo di metro). “Stiamo sviluppando – afferma Zhao – un metodo sicuro e duraturo per archiviare dati su strutture vitree, cosa che potrebbe portare notevoli vantaggi a grandi strutture dotate di un grande archivio dati. Oggi, infatti, le società sono costrette a rivedere i loro protocolli di storage ogni 5-10 anni a causa della breve aspettativa di vita degli hard disk odierni. Questa scoperta risolve definitivamente problemi del genere”.

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Oltre ad avere un'aspettativa di vita che supera teoricamente il milione di anni, questa tecnologia permetterebbe di archiviare circa 360 terabyte di dati in un disco dalle dimensioni di un normale hard disk casalingo. Tanto per capire dell'ordine di grandezza di cui si parla, per fare 360 TB sono necessari circa mezzo milione di CD o 80.000 DVD.

 

16 settembre 2013

A cura di Cultur-e
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