Dysk twardy zawierający grafen byłby 10 razy pojemniejszy niż dzisiejsze dyski

Grafen to materiał, który stwarza ogromny potencjał w wielu dziedzinach, a szczególnie w elektronice. Wykorzystując jego właściwości, uczeni z University of Cambridge zdołali dokonać w kwestii przechowywania danych postępu, który wygląda raczej na skok niż krok w przód. Zastosowanie grafenu pozwala dyskom twardym na pracę w wyższych temperaturach, a przy tym na uzyskanie niespotykanej pojemności na dane.

Dyski twarde i ich ograniczenia

W dyskach twardych (dyskach HDD) dane zapisywane są z pomocą elektromagnetycznych głowic na nośnikach magnetycznych o wypolerowanej powierzchni, których podstawą jest wirujący talerz lub zespół talerzy wykonanych najczęściej ze szkła, aluminium czy ceramiki. Co istotne, nośniki magnetyczne są dodatkowo pokryte warstwami węgla, chroniącymi je przed uszkodzeniami, które mogłyby wystąpić podczas pracy dysku.

Niestety, wspomniane warstwy węgla są w stanie spełniać swoje zadanie tylko w określonym zakresie temperatur, a na dodatek zajmują sporo miejsca. Zatem, uczeni z University of Cambridge postanowili zastąpić je warstwami grafenu.

Cudowny materiał o obiecujących właściwościach

Grafen to najcieńszy znany materiał, charakteryzujący się grubością pojedynczego atomu. Jest on płaską strukturą złożoną z atomów węgla połączonych w sześciokąty, przypominającą kształtem plaster miodu. Grafen stanowi bardzo dobry przewodnik ciepła oraz elektryczności, ma niewielką rezystowność, a na dodatek charakteryzuje się on bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie, choć na tym jego właściwości się nie kończą.

Grafen stanowi pojedynczą warstwę atomów węgla ułożonych w połączone ze sobą sześciokąty. | Źródło: Canva

Zatem, jak grafen sprawdza się w dyskach twardych? Wręcz świetnie. Jak pokazali badacze z University of Cambridge, ten nie dość że zapobiega zużyciu dysków i korozji jeszcze lepiej niż tradycyjne warstwy węgla, to dwukrotnie zmniejsza tarcie, a także zajmuje znacznie mniej przestrzeni. Co jednak najlepsze, zastosowanie grafenu zwiększa zakres temperatur, w których dysk twardy może pracować. To dlatego, że dzięki niemu naukowcy mogli zastosować w dyskach zaawansowaną technologię zapisu o nazwie HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording). W jej ramach warstwa zapisu podgrzewana jest do wyższych temperatur, co pozwala znacznie ściślej upakować w niej bity danych.

Dyski twarde o jeszcze większej pojemności

Tradycyjne warstwy węglowe nie są kompatybilne z technologią HAMR, ale jak widać, ta doskonale sprawdza się w parze z grafenem. Wykorzystując ten fakt można by opracować dyski twarde o pojemności 10 razy większej niż dzisiejsze rekordowo pojemne dyski, charakteryzujące się gęstością danych o wartości 10 terabajtów danych na cal kwadratowy.

Mam nadzieję, że potencjał grafenu w dziedzinie przechowywania danych rzeczywiście zostanie wykorzystany. Jak zapewne wiesz, o tym materiale mówi się i słyszy się bardzo dużo od bardzo dawna, ale mimo to wciąż nie doczekaliśmy się komercjalizacji jakichkolwiek rozwiązań z jego udziałem.

Źródło: University of Cambridge, fot. tyt. Canva