Para ilmuwan mengklaim lompatan besar dalam penyimpanan nano

Peneliti nanoteknologi mengatakan mereka telah mencapai terobosan yang dapat memuat isi dari 250 DVD pada permukaan seukuran koin dan mungkin juga memiliki implikasi untuk display dan sel surya.

Para ilmuwan, dari University of California di Berkeley dan University of Massachusetts Amherst, menemukan cara untuk membuat jenis molekul tertentu berbaris dalam susunan yang sempurna di atas area yang relatif besar. Hasil pekerjaan mereka akan muncul Jumat di jurnal Science, menurut siaran pers UC Berkeley. Salah satu peneliti mengatakan teknologi tersebut mungkin dikomersilkan dalam waktu kurang dari 10 tahun, jika industri termotivasi.

Lebih banyak molekul padat dapat berarti lebih banyak data dikemas ke ruang yang diberikan, layar definisi tinggi dan sel fotovoltaik yang lebih efisien, menurut ilmuwan Thomas Russell dan Ting Xu. Ini bisa mengubah industri mikroelektronika dan penyimpanan, kata mereka. Russell adalah direktur Bahan Penelitian Sains dan Teknik Pusat di Amherst dan profesor tamu di Berkeley, dan Xu adalah asisten profesor Berkeley di Kimia dan Ilmu dan Teknik Material.

[Bacaan lebih lanjut: Kotak NAS terbaik untuk streaming media dan cadangan]

Russell dan Xu menemukan cara baru untuk membuat kopolimer blok, atau rantai polimer yang berbeda secara kimia yang bergabung bersama oleh mereka sendiri. Rantai polimer dapat bergabung dalam pola yang sama berjarak sama dari satu sama lain, tetapi penelitian selama 10 tahun terakhir telah menemukan bahwa pola putus ketika para ilmuwan mencoba untuk membuat pola menutupi area yang lebih luas.

Russell dan Xu digunakan secara komersial, kristal safir buatan manusia untuk memandu rantai polimer menjadi pola yang tepat. Pemanasan kristal hingga antara 1.300 dan 1.500 derajat Celcius (2,372 hingga 2,732 derajat Fahrenheit) menciptakan pola tonjolan gigi gergaji yang mereka gunakan untuk memandu perakitan kopolimer blok. Dengan teknik ini, satu-satunya batasan ukuran sekumpulan kopolimer blok adalah ukuran safir, kata Xu.

Setelah safir memanas dan pola dibuat, templat dapat digunakan kembali. Baik kristal dan rantai polimer dapat diperoleh secara komersial, kata Xu.

"Setiap bahan yang kami gunakan di sini tidak ada yang istimewa," kata Xu.

Para ilmuwan mengatakan bahwa mereka mencapai kepadatan penyimpanan 10 TB (125GB) per persegi inci, yang 15 kali kepadatan solusi masa lalu, tanpa cacat. Dengan kepadatan ini, data yang disimpan pada 250 DVD bisa muat di permukaan ukuran seperempat AS, yang berdiameter 25,26 milimeter, kata para peneliti. Mungkin juga untuk mencapai gambar high-definition dengan piksel 3-nanometer, berpotensi sebesar stadion JumboTron, kata Xu. Kemungkinan lain adalah sel fotovoltaik yang lebih padat yang menangkap energi matahari lebih efisien.

Pendekatan Russell dan Xu berbeda dari cara peneliti lain mencoba meningkatkan kepadatan penyimpanan. Sebagian besar telah menggunakan litografi optik, yang mengirimkan cahaya melalui masker ke permukaan fotosensitif. Proses itu menciptakan pola untuk memandu kopolimer menjadi perakitan.

Teknologi baru ini dapat menciptakan fitur chip yang hanya 3nm, jauh melampaui teknik pembuatan mikroprosesor saat ini, yang pada saat terbaiknya menciptakan fitur sekitar 45nm. Photolithography berjalan ke hambatan dasar untuk mencapai kepadatan yang lebih besar, dan pendekatan baru menggunakan bahan kimia yang kurang berbahaya bagi lingkungan, kata Xu. Tapi sebenarnya menerapkan teknik untuk CPU akan menimbulkan beberapa tantangan, seperti kebutuhan untuk membuat pola acak pada CPU, kata Xu.

Antara lain, lompatan seperti itu ke depan dalam kepadatan penyimpanan bisa mengubah baik jumlah konten yang orang bisa membawa mereka atau kualitas media yang disampaikan pada cakram, kata Nathan Brookwood, analis utama di Insight64. Sebagai contoh, ini memungkinkan film untuk berubah menjadi hologram, katanya.

"Hanya ketika kita berpikir kita begitu canggih secara teknis dalam apa yang bisa kita lakukan, bersama datang seseorang dengan gagasan seperti ini, yang memiliki potensi untuk mengubah ekonomi secara fundamental di berbagai bidang," kata Brookwood.

Ultra-tinggi Tampilan-display kurang memiliki potensi praktis, menurut analis IDC Tom Mainelli. Standar gambar dan video hari ini, termasuk yang digunakan dalam HDTV, tidak dapat mengambil keuntungan dari tampilan dengan piksel 3nm, katanya. Dan ketika datang ke monitor, harga adalah raja.

"Anda bisa melihat bagaimana akan ada nilai pada tingkat presisi itu (di area seperti pencitraan medis) … tetapi apakah kita berbicara tentang layar $ 10.000 AS? " Kata Mainelli.

Brookwood dari Insight64 mengatakan teknologi, yang mana Berkeley dan Amherst telah mengajukan permohonan paten, mengingatkan kembali pada terobosan fundamental yang menciptakan industri TI, katanya.

"Ini adalah jenis penelitian bahan dasar yang memiliki menciptakan peluang yang telah membuat Silicon Valley dan manufaktur Amerika hebat, "kata Brookwood. "Beberapa tahun terakhir (di AS), ada semakin sedikit orang yang bekerja pada tingkat dasar ini," katanya.