Archiviazione olografica al grafene: dischi senza frontiere

Ricercatori della Swinburne University of Technology (Australia) vogliono usare il grafene per realizzare una tecnologia di archiviazione sicura e molto capiente. I ricercatori Xiangping Li, Qiming Zhang, Xi Chen e il professor Min Gu hanno infatti dimostrato (lo studio è stato pubblicato su Nature) come sia possibile registrare con codifica olografica su un polimero composito di ossido di grafene (GO).

"Tradizionalmente l'informazione è registrata come un dato binario all'interno di un disco. Se questo si rompe, l'informazione non può essere recuperata", ha spiegato il professor Min Gu. "Questo è un importante costo operativo nei grandi datacenter, dove ci sono migliaia di dischi con più duplicati dei dati. Il nuovo materiale permette lo sviluppo di super-dischi, che consentiranno di recuperare l'informazione persino da parti rotte".

Il processo in forma illustrata

L'ossido di grafene è simile al grafene, scoperto da Andre Geim e Konstantin Novoselov, due scienziati insigniti del Premio Nobel per la Fisica nel 2010. Il grafene, composto da atomi di carbonio disposti in forma esagonale e spesso solo atomo, è molto resistente, leggero, flessibile, è quasi trasparente e conduce decisamente meglio del silicio il calore e l'elettricità.

L'ossido di grafene ha caratteristiche simili, ma ha anche la fondamentale proprietà della "fluorescenza" che consente di usarlo nel settore del bioimaging e nella registrazione ottica multimodale. Focalizzando un raggio laser ultra-breve sul polimero di ossido di grafene, i ricercatori hanno indotto un aumento di 10-100 volte nell'indice di rifrazione dell'ossido di grafene, parallelamente a una riduzione della sua fluorescenza. L'indice di rifrazione è la misura della deflessione della luce che passa in un mezzo.

"La funzione unica dell'enorme modulazione dell'indice di rifrazione, insieme alla proprietà fluorescente del polimero di ossido di grafene offrono un nuovo meccanismo per la registrazione ottica multimodale", ha affermato il professor Gu. Per dimostrare la fattibilità del meccanismo, i ricercatori hanno codificato l'immagine di un canguro in un ologramma generato al computer.

Un koala e un canguro. Cosa potevano mai archiviare gli australiani?

L'ologramma è stato poi renderizzato come una registrazione tridimensionale sul polimero. I modelli crittografati nell'ologramma, invisibili con un normale microscopio, sono stati poi recuperati con la diffrazione. "L'indice di rifrazione di questo materiale promette di fondere l'archiviazione dati con l'olografia per una codifica in sicurezza", ha affermato il Professor Gu. "Questa caratteristica non solo aumenta il livello di sicurezza dell'archiviazione, ma aiuta anche a ridurre i costi operativi dei grandi centri dati che si affidano a più duplicati fisici per evitare la perdita di dati".

I ricercatori australiani hanno raggiunto una densità di circa 0,2 terabit per centimetro cubico, o 3,2 terabyte per pollice cubico. Non è semplice fare confronti, ma sappiate che gli hard disk moderni possono archiviare 1 terabit per pollice quadrato, mentre i Blu-Ray si fermano a molto, molto meno. Secondo i ricercatori questa scoperta potrebbe interessare anche l'ambito delle celle solari e delle TV a schermo piatto. Purtroppo, se da una parte questi studi sono più che interessanti, al momento rimangono appunto prove da laboratorio, in attesa che si trovi un modo per produrre grafene in volumi e soprattutto ad alta qualità.