Навигация
1. Терабітна пам’ять
Полімери, організовані у відповідні наноструктури, можуть зберігати дані в обсязі терабіту на квадратний дюйм.
Самоорганізовані матеріали, відомі як блокові сополімери (block copolymers), можуть запропонувати досить ефективний і недорогий спосіб виготовлення надщільної комп'ютерної пам'яті. Блокові сополімери, які отримують з'єднанням хімічно розрізняються полімерів, можуть самостійно організовуватися в структури типу наноточок на певних поверхнях, що може бути використане для виготовлення шаблонів магнітних мікроелементів жорстких дисків (hard disks). Однак, аж до теперішнього часу, не існувало простого й швидкого способу створення структур з блокових полімерів на досить великих площах.
Дослідники з Каліфорнійського Університету в Берклі і Массачусеттського Університету в Амхерсті розробили простий спосіб нанесення блокових полімерів на підкладки площею в кілька квадратних дюймів (1 дюйм дорівнює 2,54 см). Високоорганізовані структури, сформовані блоковими полімерами, можуть бути використані для виготовлення жорстких дисків з ємністю до 10 терабіт інформації на квадратний дюйм. Результати цієї роботи опубліковані в журналі Science. (Macroscopic 10-Terabit-per-Square-Inch Arrays from Block Copolymers with Lateral Order)
Сьогоднішні жорсткі диски здатні зберігати до 200 гігабіт інформації на квадратному дюймі. Існуючі технології магнітного запису потенційно дають змогу довести щільність запису до 1 терабіта на квадратний дюйм. Кожен біт на жорсткому диску являє собою невелику ділянку магнітного матеріалу, з магнітним полем всередині цієї області, що мають одне єдине напрямок. Такі ділянки магнітного поля мають нерегулярну форму і розміри, але розташовані безперервно один поруч з одним на поверхні диска. У тому випадку, коли щільність інформації виходить за межі 1 терабіта на квадратний дюйм, ці маленькі ділянки повинні бути точно визначені і не повинні мати перехльости, оскільки в такій ситуації точність зчитування відіграє велику роль.
Блокові сополімери можуть сприяти зменшенню розмірів магнітних частинок. Коли розчин блочних кополімерів нанесений на підкладку, полімери самоорганізуються в дуже точні нанорозмірні структури. Багато виготівників жорстких дисків працюють з подібними полімерами, наприклад, Hitachi Global Storage Technologies, в Сан Хозе, Каліфорнія використовує такі комбінації полімерів, в яких один з них самоорганізується в паралельні циліндри всередині іншого полімеру. Ці циліндри, що йдуть від поверхні, можуть бути на певній фазі процесу витравлені, а поглиблення, що залишилися від них – заповнені магнітним матеріалом. Кожна мала точка цього магнітного матеріалу може нести біт інформації. На жаль, ці циліндри не організується самостійно так прямо, як це потрібно, їх структурна організація швидше випадкова по відношенню до поверхні. Тому вони не можуть бути використані саме в такому вигляді для виготовлення жорстких дисків, оскільки зчитувальний пристрій не зможе їх розпізнати.
Для того, щоб направити полімери для самосборки в структури потрібної конфігурації, дослідники спочатку використовували методи літографії, що дозволяло нанести на підкладку певну структуру, на яку і завдавали полімер. Отримання необхідного дозволу вимагало використання дорогої і час-ємної технології електронно-променевої літографії. Приміром, процес нанесення відповідної картини методами електронно-променевої літографії на площі в один квадратний дюйм часом займав близько двох місяців, як зазначає керівник робіт професор Массачусеттського Університету в Амхерсті Томас Рассел. Сьогодні ця ж завдання займає всього кілька годин.
Наномаркет.ру – нанотехнології для бізнесу.
Нова технологія, яка вирішила проблему продуктивності, полягає в наступному. Замість попереднього нанесення спеціальної структури дослідники використовують кристал сапфіру в якості підкладки. Якщо кристал зрізаний під деяким кутом та нагрітий до температури приблизно 1300 градусів Цельсія, його поверхня формується в серії гребінців пілообразной форми. Полімерні матеріали, нанесені на таку поверхню, автоматично вирівнюються і швидко застигають уздовж цих гребінців, формуючи регулярну структуру. Кожен циліндр в цій структурі має ширину близько трьох нанометрів. Якщо кожен із них може бути використаний для несення одного біта інформації, подібна структура дасть щільність запису в 10 терабіт на квадратний дюйм. Міняючи температуру нагрівання сапфірової підкладки, вчені навчилися регулювати і кут нахилу пилкоподібних гребінців і їх висоту, що, відповідно, змінює структуру полімерних циліндрів. На думку розробників, ця технологія повинна працювати і з кремнієвою підкладкою також. Тим не менш, група поки з такими підкладками не експериментувати.
Експерти з Каліфорнійського Університету (University of California) в Санта Барбара, незважаючи на те, що вважають викладений метод простим і дешевим, обрали дещо інший шлях. Вони використовують методи традиційної літографії для формування на підкладці структур шириною порядку одиниць мікрометрів, уздовж яких і вирівнюється блочний сополімер, використовуючи краї цих структур в якості направляючих.
Вчені MIT (Massachusetts Institute of Technology), що працюють у цій області досить давно (див., наприклад, http://web.mit.edu/… ly-0814.html), попереджають, що організація кополімерів в структури певної форми, це тільки перший крок у напрямку створення терабітних запам'ятовуючих пристроїв. Далі постають складні завдання виготовлення пристроїв нанорівні, зчитування і запису інформації на магнітних ділянках настільки малих розмірів. Після самосборки полімеру, яке мається на увазі виготовлення шаблону, цю структуру треба навчитися переносити на магнітний матеріал. Завдання ж практичної запису (і зчитування) інформації такої щільності дуже далекі від тривіальних.
Похожие работы
... млрд. П'ята частина цієї суми доводиться на біотехнологічні фірми, стільки ж — на електронні, 18 % — на хімічну промисловість, по 8 % — на аерокосмічну індустрію і енергетику. Висновок На думку експертів, нанотехнології стануть рушійною силою наступної промислової революції, і змінюватимуть наш спосіб життя. Дослідження та розробки нанотехнологій знаходяться у стані підйому у гонитві за оригі ...
... дготовлений досить різнорідною групою американських політиків і експертів. Трагічні події 11 вересня 2001 р. стали потужним поштовхом для позитивної перебудови відносин між Росією й США. Вони переконливо показали уразливість навіть самої впливової сучасної держави. Боротьба з тероризмом стала одним з найважливіших принципів американської зовнішньої політики. Відкрилася ще одна сфера реальної взає ...
... ії застосовували для фарбування волосся в чорний колір. Група дослідників не тільки вивчила зразки волосся з давньоєгипетських поховань, але також у серії експериментів відтворила древню технологію фарбування. До цього вважалося, що єгиптяни використовували переважно натуральні рослинні барвники - хну і басму. Однак виявилося, що в чорний колір волосся фарбували пастою з вапна Ca(OH)2, оксиду ...
... та наноматеріали" на 2010-2014 роки фігурують у тому числі наступні: · утворення центру сертифікації наноматеріалів, наноструктур та приладів, у тому числі для забезпечення екологічної безпеки; · вивчення питання щодо впливу наноматеріалів на біологічні системи різного рівня організації; · розроблення нанобіотехнологій для захисту навколишнього природного середовища; · розроблення порядку ...
0 комментариев