Cientistas reivindicam grande salto em armazenamento em nanoescala

Pesquisadores de nanotecnologia dizem que conseguiram um avanço que poderia caber o conteúdo de 250 DVDs em uma superfície do tamanho de moedas e também poderia ter implicações para displays e células solares.

Os cientistas, da Universidade da Califórnia em Berkeley e do A Universidade de Massachusetts Amherst descobriu uma maneira de alinhar certos tipos de moléculas em matrizes perfeitas em áreas relativamente grandes. Os resultados de seu trabalho aparecerão na sexta-feira na revista Science, de acordo com um comunicado de imprensa da Universidade da Califórnia em Berkeley. Um dos pesquisadores disse que a tecnologia pode ser comercializada em menos de 10 anos, se a indústria estiver motivada.

Moléculas mais densas podem significar mais dados agrupados em um determinado espaço, telas de alta definição e células fotovoltaicas mais eficientes, segundo cientistas Thomas Russell e Ting Xu. Isso poderia transformar as indústrias de microeletrônica e armazenamento, disseram eles. Russell é diretor do Centro de Ciência e Engenharia de Pesquisa de Materiais em Amherst e professor visitante em Berkeley, e Xu é professor assistente de Berkeley em Ciências e Engenharia de Materiais e Química.

[Outras leituras: Melhores caixas NAS para streaming de mídia e backup]

Russell e Xu descobriram uma nova maneira de criar copolímeros em bloco, ou cadeias de polímeros quimicamente diferentes que se juntam sozinhos. Cadeias de polímeros podem se unir em um padrão preciso e equidistante entre si, mas pesquisas nos últimos 10 anos descobriram que os padrões se fragmentam quando cientistas tentam fazer o padrão cobrir uma área maior.

Russell e Xu usam comercialmente disponíveis, cristais de safira feitos pelo homem para guiar as cadeias poliméricas em padrões precisos. O aquecimento dos cristais entre 1.300 e 1.500 graus centígrados cria um padrão de cristas de dentes de serra que eles usaram para guiar a montagem dos copolímeros de bloco. Com essa técnica, o único limite para o tamanho de uma matriz de copolímeros em bloco é o tamanho da safira, disse Xu.

Uma vez que uma safira é aquecida e o padrão é criado, o modelo pode ser reutilizado. Tanto os cristais quanto as cadeias poliméricas podem ser obtidos comercialmente, disse Xu. “Todos os ingredientes que usamos aqui não são nada especiais”, disse Xu. Os cientistas disseram que alcançaram uma densidade de armazenamento de 10 TB (125 GB) por quadrado. polegadas, que é 15 vezes a densidade das soluções anteriores, sem defeitos. Com essa densidade, os dados armazenados em 250 DVDs poderiam caber em uma superfície do tamanho de um dos EUA, que tem 25,26 milímetros de diâmetro, disseram os pesquisadores. Também pode ser possível obter uma imagem de alta definição com pixels de 3 nanômetros, potencialmente tão grande quanto um estádio JumboTron, disse Xu. Outra possibilidade são as células fotovoltaicas mais densas que captam a energia do sol com mais eficiência.

A abordagem de Russell e Xu difere de como outros pesquisadores vêm tentando aumentar a densidade de armazenamento. A maioria tem usado a litografia óptica, que envia luz através de uma máscara para uma superfície fotossensível. Esse processo cria um padrão para guiar os copolímeros para a montagem. A nova tecnologia poderia criar recursos de chip de apenas 3 nm, ultrapassando de longe as atuais técnicas de fabricação de microprocessadores, que criam recursos com cerca de 45 nm de diâmetro. A fotolitografia está se deparando com barreiras básicas para alcançar maior densidade, e a nova abordagem usa produtos químicos menos agressivos ao meio ambiente, disse Xu. Mas, na verdade, aplicar a técnica aos processadores representaria alguns desafios, como a necessidade de criar padrões aleatórios em uma CPU, disse Xu.

Entre outras coisas, esse salto na densidade de armazenamento poderia alterar a quantidade de conteúdo que uma Uma pessoa pode carregar com eles ou a qualidade da mídia entregue em discos, disse Nathan Brookwood, analista principal da Insight64. Por exemplo, pode permitir que filmes se transformem em hologramas, ele disse.

"Apenas quando pensamos que somos tecnicamente tão sofisticados no que podemos fazer, vem alguém com uma noção como essa, que tem o potencial de mudar fundamentalmente a economia em tantas áreas diferentes", disse Brookwood.

Ultra-alta Os monitores de definição têm menos potencial prático, de acordo com Tom Mainelli, analista da IDC. Os padrões de imagem e vídeo de hoje, incluindo os usados ​​em HDTV, não conseguiram tirar proveito de um monitor com 3nm pixels, disse ele. E quando se trata de monitores, o preço é o máximo.

"Você poderia ver como haveria um valor para esse nível de precisão (em uma área como imagens médicas) … mas estamos falando de uma exibição [US $ 10.000]? " Mainelli disse que o

Brookwood do Insight64 disse que a tecnologia, para a qual Berkeley e Amherst pediram uma patente, remonta a avanços fundamentais que criaram a indústria de TI, disse ele.

"É este tipo de pesquisa de materiais básicos que tem criamos as oportunidades que tornaram o Vale do Silício e a manufatura americana excelentes ", disse Brookwood. "Nos últimos anos (nos EUA), tem havido cada vez menos pessoas trabalhando nesse nível de coisas básicas", disse ele.