Інноваційна технологія дозволяє впорядкувати наночастинки на порівняно обширній поверхні - і створити в майбутньому накопичувачі разючої ємності: 250 DVD можна буде записати на носій розмірами з монету.
«Я очікую, що розроблений нами метод здійснить переворот в мікроелектроніці і зберіганні даних, - говорить один з авторів роботи Томас Рассел (Thomas Russell), - Ця технологія може використовуватися для виробництва, наприклад, економних фотоелементів». «Щільність запису, досяжна з цією технологією, - додає його співавтор Тін Цу (Ting Xu), - потенційно дозволяє вмістити обсяг 250-ти DVD-дисків на носії розмірами з монету».
Суть розробки полягає в тому, що молекули сополімерів (2 або більше різних полімерних ланцюжків, хімічно пов'язаних один з одним) з досить високою точністю самособираються в строго впорядковану структуру, що утворює на підкладці найтоншу плівку - приблизно як солдати, що вишикувалися в лінії на параді. Цю властивість вчені вже не перший рік намагаються використовувати на практиці, але досі вони незмінно зустрічалися з нездоланною трудністю: чим більша поверхня, на якій відбувається самоупорядкування молекул, тим менше порядку в підсумковій структурі (думається, з солдатами на плацу справа йде приблизно так само). А як тільки порядок порушується, структуру стає не можна використовувати в якості носія даних: вважати або записати окремі певні комірки неможливо.
Щоб подолати це обмеження, групи Рассела і Цу використовували досить елегантне рішення. Вони наносили плівку сополімера PS-b-PEO на поверхню сапфірового кристала, але попередньо його розрізали під певним кутом і розколювали приблизно до 1,5 тис. градусів протягом доби. При цьому поверхня кристала перетворюється з гладкої на рубчасту: на ній утворюються однорідні зубці, як у пилки. Вони вже й служать основою, яка сприяє утворенню впорядкованої структури сополімерів.
"Одна справа ідеально рівно розставити десяток солдатів, - продовжує Цу, - а інша - виконати те ж саме з десятками трильйонів. Використовуючи нерівності поверхні кристала, як напрямні, ми даємо всім "розмітку", точні інструкції, куди ставати ".
Така технологія дозволила вченим отримати впорядкований масив елементів, кожен з яких мав розмір не більше 3 нм. Якщо кожен з них використовувати в якості окремої комірки пам'яті, можна досягти щільності зберігання даних в 10 Тбіт (1250 ГБ) на кв. дюйм. За словами авторів, це в 15 разів більш високе значення, ніж у будь-якої іншої існуючої технології.
Крім того, вони відзначають, що різні умови обробки сапфірового кристала дозволяють домогтися різного напрямку і глибини «зубців», що утворюються - а значить, в перспективі це дозволить підібрати ще більш ефективні умови для отримання елементів пам'яті.
Звичайно, інші розробники працюють над більш досконалими елементами пам'яті. Читайте, наприклад: «Пам'ятати все».
За прес-релізом UC Berkeley