فناوری نانو ظرفیت هارددیسک‌ها را تا ۱۰ برابر افزایش می‌دهد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بسیاری از مردم متمایل به استفاده از درایو‌های حالت جامد هستند چرا که این حافظه‌ها سرعت بسیار بالایی دارند، اما هنوز هم از درایو‌های دیسک سخت به‌طور گسترده در صنعت دسکتاپ استفاده می‌شوند. در مقایسه با درایو‌های حالت جامد (SSD)، درایو‌های دیسک سخت (HDD) معمولاً می‌توانند فضای بیشتری برای ذخیره اطلاعات داشته باشند و ساخت و خرید آن‌ها بسیار ارزان‌تر است.

در یک پژوهش نشان داده شده است که می‌توان از گرافن برای تولید HDD‌های با چگالی فوق‌العاده بالا استفاده کرد که می‌تواند ده برابر اطلاعات نسبت به هارد‌های فعلی را ذخیره کند. این مطالعه به تازگی در نشریه Nature Communications منتشر شده است. در این پروژه محققانی از هند، سنگاپور، سوئیس و آمریکا حضور داشتند.

محققان یک پوشش مبتنی بر کربن درون HDD‌های فعلی را با گرافن جایگزین و جهش ده برابری را در فضای ذخیره‌سازی مشاهده کردند.

برای درک این موضوع، شما باید اصول یک HDD را بدانید که در اینجا به اختصار توضیح داده می‌شود. یک واحد HDD رایج شامل دو جز اصلی است. صفحه‌هایی وجود دارد که داده‌ها روی آن‌ها نوشته و ذخیره می‌شوند و سپس مغناطیسی وجود دارد که هنگام چرخش سریع روی صفحه‌ها حرکت می‌کند. برای رسیدن به تراکم بیشتر اطلاعات، فضای بین صفحه هارد دیسک و سر به‌طور مداوم کاهش می‌یابد. برای جلوگیری از آسیب مکانیکی و خوردگی صفحات، HDD‌های فعلی از چیزی به نام COC (روکش‌های کربنی) استفاده می‌کنند که به‌عنوان لایه‌های محافظ عمل می‌کند.

از زمان شروع به کار HDD، ضخامت COC از nm ۱۲.۵ به حدود nm ۳ کاهش یافت. این مربوط به حدود یک ترابایت در هر اینچ مربع است. گرافن جایگزین پوشش سطحی هارد موسوم به COC شده است. تیم‌های تحقیقاتی COC‌ها را با یک تا چهار لایه گرافن جایگزین کردند تا عملکرد درایو را آزمایش کنند. آن‌ها از نظر اصطکاک، سایش، خوردگی، پایداری حرارتی و سازگاری روان کننده برای HDD مبتنی بر گرافن آزمایش‌هایی را انجام دادند. طبق گفته محققان، گرافن دارای تمام خصوصیاتی است که برای COC‌های HDD ایده‌آل است و در نتیجه، یک لایه گرافن در مقایسه با روکش‌های فعلی، خوردگی صفحات را ۲٫۵ برابر کاهش می‌دهد.

به‌عنوان گام بعدی، محققان گرافن را به HDD‌هایی که شامل یک لایه ضبط مغناطیسی مبتنی بر آهن-پلاتین است، انتقال دادند و یک فناوری جدید، یعنی ضبط مغناطیسی با کمک حرارت (HAMR) را آزمایش کردند که به HDD‌ها اجازه می‌دهد تا با گرم کردن لایه مغناطیسی، تراکم ذخیره‌سازی اطلاعات را افزایش دهند. رسیدن به دمای بسیار بالا در HDD‌های فعلی امکان‌پذیر نیست، زیرا COC‌های موجود در آن‌ها نمی‌توانند در برابر چنین دمای بالایی مقاومت کنند. با این حال، گرافن ماده‌ای است که می‌تواند در این دما‌های بالا دوام داشته باشد.

بنابراین، محققان با ترکیب یک لایه ضبط مغناطیسی مبتنی بر گرافن با HAMR، تراکم داده‌های عظیمی را تجربه کردند که بالغ بر ۱۰ ترابایت در اینچ مربع بود. از این رو، این فناوری می‌تواند انقلابی در صنعت ذخیره‌سازی اطلاعات فعلی ایجاد کند. این فناوری می‌تواند HDD‌های پایدارتر و همچنین با دوام‌تر را وارد بازار کنند.