Hitachi Global Storage Technologies, azienda che fa parte di Western Digital, ha annunciato di aver combinato due nanotecnologie - "self-assembling molecules" e "nanoimprinting" - per creare grandi aree con modelli densi di isole magnetiche dotate di una struttura di soli 10 nanometri - ognuna con un'ampiezza di 50 atomi. Dietro a questi tecnicismi si nasconde un concetto molto più semplice: in futuro avremo hard disk due volte più capienti, per cominciare.
Della tecnologia "self-assembling molecules" avevamo già parlato in passato (Hard disk fino a 20 terabyte usando i copolimeri a blocchi) e infatti questo è solo il proseguimento di un lavoro iniziato tempo fa, con l'Università del Texas e Molecular Imprints, azienda cofondata da C. Grant Willson, professore di chimica e biochimica della Cockrell School.
Queste due soluzioni "avranno un enorme impatto sulla produzione in nanoscala, consentendo alla tecnologia bit-patterned media di diventare un mezzo conveniente per aumentare la densità di archiviazione delle informazioni negli hard disk magnetici prima della fine del decennio", ha dichiarato Currie Munce, vicepresidente di HGST Research.
Il lavoro dell'azienda nipponica sulla nanolitografia nasce per superare gli intoppi sempre più frequenti con la fotolitografia, a lungo la tecnologia preferita dell'industria dei semiconduttori e non solo. Lo sviluppo di questa tecnica ha subito un rallentamento negli ultimi anni, soprattutto per la complessità e il costo delle necessarie fonti di luce ultraviolette.
La nanolitografia si propone quindi come una risposta "creativa" ai problemi con cui ci si scontra con la fotolitografia. "I risultati ottenuti da HGST arrivano in un momento critico per l'archiviazione, poiché cloud computing, social networking e mobile creano una richiesta sempre maggiore di contenuti che devono essere archiviati, gestiti e consultati in modo efficiente".
Come anticipato, la nanotecnologia "self-assembling molecules" si basa su polimeri ibridi chiamati "copolimeri a blocchi", composti da segmenti che si respingono l'un l'altro. "Rivestiti da una pellicola sottile su una superficie adeguatamente preparata, questi segmenti si allineano in file perfette. La dimensione dei segmenti di polimeri determina la spaziatura tra le file. Dopo aver creato i modelli di polimero, un processo industriale chiamato 'line doubling' rende questi piccoli lineamenti ancora più minuti, creando due linee separate laddove prima ne esisteva una", spiega HGST. "I modelli sono poi convertiti in template per il nanoimprinting, un processo di stampa di precisione che trasferisce il modello in scala nanometrica su un chip o un substrato".
Insieme di isole magnetiche. Ogni punto può archiviare un singolo bit d'informazione.
Secondo l'azienda "la preparazione della superficie originale si è rivelata una sfida fondamentale per garantire che i copolimeri a blocchi formassero i loro modelli nei percorsi radiali e circolari necessari per l'archiviazione basata su dischi rotanti. HGST è la prima a combinare self-assembling molecules, line doubling e nanoimprinting per rendere rettangolari soluzioni piccole 10 nanometri in questa disposizione circolare".
L'annuncio odierno stabilisce che è economicamente conveniente creare isole magnetiche con densità ben superiori alle capacità attuali. La densità dei bit di un modello a 10 nanometri è doppia rispetto alle soluzioni odierne e i test di laboratorio mostrano una capacità di conservare i dati e leggere/scrivere eccellente. Quando è esteso all'intero disco, il processo di nanoimprinting dovrebbe essere in grado di creare più di un trilione di singole isole magnetiche. Dato che la nanotecnologia "self-assembling molecules" dà vita a modelli ripetitivi, i ricercatori sia aspettano sarà più adatta alla realizzazione di hard disk basati su tecnologia bit-patterned magnetic (BPM).