Forscher machen Glas zum Superdatenspeicher
Auf eine CD-große Scheibe passen damit 500 Terabyte - Breite Anwendungspalette gegeben
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Optomechanischer Datenspeicher aus Quarzglas (Foto: southampton.ac.uk) |
Southampton (pte003/02.11.2021/06:10)
Quarzglas wird zum Superdatenspeicher der Zukunft. Peter G. Kazansky, Professor am Forschungszentrum für Optoelektronik an der University of Southampton https://www.southampton.ac.uk/ in Großbritannien, und sein Doktorand Yuhao Lei haben eine Höchstgeschwindigkeits-Laserschreibtechnik entwickelt, mit der sich feinste Strukturen in Glas brennen lassen, und zwar im gesamten Körper, nicht nur an der Oberfläche. Diese winzigen Strukturen können für die langfristige optische Datenspeicherung verwendet werden. Die Speicherdichte ist mehr als 10.000 Mal höher als bei der Blu-Ray Optical Disc Storage-Technologie für Videos.
[b]Glas ist was fürs Leben[/b]
„Einzelpersonen und Organisationen generieren immer größere Datensätze und hoffen auf neue Speicher mit hoher Kapazität, niedrigem Energieverbrauch und langer Lebensdauer", so Lei. „Während Cloud-basierte Systeme eher für temporäre Daten konzipiert sind, glauben wir, dass die dauerhafte Datenspeicherung in Glas für nationale Archive, Museen, Bibliotheken oder private Organisationen nützlich sein könnte." Pro Sekunde lassen sich etwa 230 Kilobyte Daten in Glas im wahrsten Wortsinn verewigen.
[b]Lichtblitze dauern billiardstel Sekunden[/b]
Kazansky und Lei setzen einen rasend schnell getakteten Femtosekundenlaser ein -jeder Lichtblitz dauert ein paar billiardstel Sekunden. Er erzeugt im Glas Krater, die jeweils nur 500 Mal 50 Nanometer groß sind – ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Da die Nanostrukturen anisotrop sind, erzeugen sie eine Doppelbrechung. Das lässt sich nutzen, um Daten nicht nur mechanisch, sondern auch optisch zu speichern, und zwar zweifach. Damit wird die Speicherung fünfdimensional – zwei steuert die Optik bei, drei die Mechanik.
[b]Mit wenig Energie zu riesigen Datenmengen[/b]
„Dieser neue Ansatz verbessert die Datenschreibgeschwindigkeit auf ein praktisches Niveau, so dass wir Dutzende von Gigabyte an Daten in einer angemessenen Zeit schreiben können", sagt Lei. „Darüber hinaus reduziert die Verwendung von gepulstem Licht den Energiebedarf beim Schreiben."
Mit ihrer neuen Methode schrieben die Forscher fünf Gigabyte Textdaten auf eine Quarzglasscheibe von der Größe einer herkömmlichen Compact Disc. Platz hat sie für das Hunderttausendfache.
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