Pevné disky s velmi vysokou hustotou vyrobené z grafenu ukládají 10krát více dat

Grafen lze použít pro pevné disky s vysokou hustotou (HDD) až desetkrát rychleji než současná technologie, zjistili vědci z Graphene Center v Cambridge.

Studie publikovaná v Nature Communications byla provedena ve spolupráci s týmy z University of Exeter, Indie, Švýcarska, Singapuru a Spojených států.

HDD se poprvé objevily v padesátých letech minulého století, ale jejich použití jako úložiště v osobních počítačích začalo až v polovině osmdesátých let. Staly se menší a hustší v počtu uložených bajtů. Přestože disky SSD jsou pro mobilní zařízení běžné, pevné disky se i nadále používají k ukládání souborů na stolní počítače, a to především kvůli jejich nákladově efektivní produkci a pořizovacím nákladům.

HDD obsahují dvě hlavní součásti: desky և hlava. Data se do zásobníků zapisují pomocí magnetické hlavy, která se nad nimi rychle otáčí. Vzdálenost mezi „deskou“ hlavy se neustále zmenšuje, aby byla zajištěna větší hustota.

„Vzhledem k tomu, že v roce 2020 bylo vyprodukováno asi 1 miliarda terabajtů čerstvého úložiště HDD, ukazují tyto výsledky cestu pro masové použití grafenu v nejmodernější technologii.“ – Andrea Ferrari

V současnosti velkou část tohoto prostoru zabírají povlaky na bázi uhlíku (COC), vrstvy používané k ochraně desek před mechanickým poškozením a korozí. Od roku 1990 se hustota dat pevných disků čtyřnásobně zvýšila, thickness tloušťka COC poklesla z 12,5 nm na přibližně 3 nm, což odpovídá jednomu terabajtu na čtvereční palec. Graphene nyní umožnil vědcům znásobit jej deseti.

Vědci z Cambridge nahradili komerční COC jednou až čtyřmi vrstvami grafenu և k testování tření, opotřebení, koroze, tepelné stability compatibility kompatibility maziv. Kromě své nepřekonatelné tenkosti má grafen všechny ideální vlastnosti HDD povlaku, pokud jde o ochranu proti korozi, nízké tření, odolnost proti opotřebení, tvrdost, kompatibilitu s mazivy a povrchovou plochu.

Grafen umožňuje snížení tření և poskytuje lepší korozi և opotřebení než vynikající řešení. Jedna vrstva grafenu ve skutečnosti snižuje korozi 2,5krát.

Vědci z Cambridge přenesli grafen na tvrdé platinové disky jako magnetickou záznamovou vrstvu a otestovali Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) – novou technologii, která může zvýšit hustotu úložiště zahřátím záznamové vrstvy na vysokou teplotu. Současné COC tyto vysoké teploty neprovádějí, ale grafen ano. Grafen tedy v kombinaci s HAMR může překonat současné HDD a poskytnout nebývalé datové hustoty více než 10 terabajtů / čtvereční palec.

„Je důležité ukázat, že grafen může sloužit jako ochranný nátěr pro běžné pevné disky, že je schopen odolat podmínkám HAMR, což je velmi silný výsledek. „To bude dále stimulovat vývoj pevných disků s vysokou hustotou v nových oblastech,“ uvedla Dr. Anna Ot z Graphene Center v Cambridge, spoluautorka studie.

Desetinásobné zvýšení hustoty dat na pevném disku a výrazné snížení opotřebení jsou důležitými faktory pro záznam stabilnějších magnetických dat. Technologický pokrok založený na grafenu se ubírá správným směrem k udržitelnějšímu světu.

Ředitel Cambridge Graphene Center, profesor Andrea F. Přidalo Ferrari. „Tato práce demonstruje vynikající mechanické vlastnosti korozního opotřebení grafenu pro magnetická média s vysokou hustotou. „Vzhledem k tomu, že v roce 2020 byla vyprodukována asi 1 miliarda terabajtů čerstvého úložiště HDD, ukazují tyto výsledky cestu k masovému využití grafenu ve špičkových technologiích.“

Odkaz. Autoři „Graphene Coats for High Storage Density Magnetic Environment“ N. Dwivedi, AK Ott, K. Sasikumar, C. Dou, RJ Yeo, B. Narayanan, U. Sassi, D. De Fazio, G. Soavi, T. Dutta , O. Balci, S. Shinde, J. Zhang, AK Katiyar, PS Keatley, AK Srivastava, SKRS Sankaranarayanan, AC Ferrari a CS Bhatia, 17. května 2021, Komunikace přírody,
DOI: 10.1038 / s41467-021-22687-y:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.