Optiskais disks, kura ietilpība ir salīdzināma ar 15 000 DVD diskiem
CD, DVD un Blu-ray optiskajiem diskiem ir dažas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar USB zibatmiņām. Tie ir lētāki, izturīgāki un ilgāk kalpo. Tas ļauj tajos glabāt informāciju daudzus gadus, kā tas nav ar zibatmiņām, kas ir paredzētas tikai dažiem gadiem. Tomēr optiskie diski ir zaudējuši popularitāti vairāku trūkumu dēļ, jo lai nolasītu un ierakstītu datus tajos, ir jāizmanto īpaša ierīce. Bet vissvarīgākais ir tas, ka to ietilpība ir ļoti ierobežota. Piemēram, Blu-ray ietilpība ir 25 gigabaiti, bet DVD – vēl mazāka – 4,7 GB. Salīdzinājumam – dažās USB zibatmiņās ir 1 TB informācijas. Tomēr šķiet, ka zinātniekiem ir izdevies novērst šo trūkumu – viņi ir radījuši optisko disku ar 125 terabaitu ietilpību.
AIE-DDPR optiskie diski ar 1 petabaita ietilpību
Nepieciešamība pēc lielākas ietilpības datu nesējiem pieaug burtiski ar katru dienu, jo pieaug mūsu ģenerēto datu apjoms – no īsziņām līdz 8k izšķirtspējas video. Protams, SSD diski un USB zibatmiņas joprojām ir pilnībā piemēroti šim uzdevumam. Tomēr, kā minēts iepriekš, tie ļauj uzglabāt datus 2-5 gadus. Pēc šī laika disku ražotāji negarantē informācijas drošību. Tāpēc pastāvīgi tiek izstrādātas jaunas tehnoloģijas.
Zinātnieku grupa ir radījusi jauna veida materiālu, ko sauc par “ar krāsvielu bagātinātu fotorezistentu ar agregācijas izraisītu luminogēnu emisiju (AIE-DDPR). Šī materiāla īpatnība ir tā augstais ieraksta blīvums, t. i., datu apjoms, ko var saglabāt noteiktā laukumā. Šajā ziņā tie pārspēj visas pārējās esošās datu glabāšanas ierīces, tostarp cietos un optiskos diskus.
Pēc zinātnieku domām, šie optiskie diski nākotnē var atrisināt liela datu apjoma uzglabāšanas problēmu. Tie aizņem daudz mazāk vietas nekā pašreizējās metodes, ir videi draudzīgāki un lētāki.
Informācijas daudzslāņu ierakstīšana molekulārā līmenī
AIE-DDPR disku ieraksta lielais blīvums ir saistīts ar to, ka tas tiek veikts molekulārā līmenī, t. i., tas ir nanomēroga ieraksts. Taču vissvarīgākais ir tas, ka ieraksts tiek veikts slānis pa slānim. Un šādu slāņu skaits sasniedz vairākus desmitus. Salīdzinājumam: Blu-ray diski ļauj ierakstīt datus ne vairāk kā 4 slāņos.
Lai veiktu daudzslāņu ierakstīšanu, diskā ir divas ķīmiskas vielas – 2-izopropiltdioksantons (ITX) un dipentaeritrīta pentaakrilāts (DTPA). ITX ir fotoiniciators, kas ir viela, kura var reaģēt uz gaismas iedarbību. DTPA ir maza molekula ar vēl lielāku fotosensitivitāti, kas nozīmē, ka tā vēl spēcīgāk reaģē uz gaismu.
Izmantojot divas dažādas vielas ar atšķirīgu reakcijas slieksni uz gaismu tādējādi nodrošinot augstu datu ieraksta blīvumu. Diska ierakstīšanai pa slāņiem tika izmantotas arī divas ķīmiskās vielas – heksafenilsilols (HPS) un jauns materiāls AIE-luminogēns (AIEgens). Abām vielām ir augsta fluorescence.
Attālums starp vairākiem slāņiem ir mazāks par vienu mikrometru (0,001 mm). Pētījuma laikā, kas publicēts žurnālā Nature, zinātnieki spēja reģistrēt un nolasīt 100 slāņu datus. Lai palielinātu datu nesēja apjomu, informācija tika ierakstīta abās diska pusēs, t. i., kā vinila platēs un dažos DVD diskos. Rezultātā uz viena diska varēja ievietot 1 petabitu informācijas, kas ir vairāk, nekā var ierakstīt 5000 Blu-ray diskos.
Informācijas daudzslāņu ierakstīšana molekulārā līmenī
Diemžēl projekts vēl ir tālu no tā, lai to izmantotu komerciāliem mērķiem. Lai tas kļūtu dzīvotspējīgs, zinātniekiem ir jāuzlabo ierakstīšanas ātrums un energoefektivitāte, jo ir būtiski ne tikai saglabāt lielu datu apjomu, bet arī to izdarīt ātri. Zinātnieki gatavojas uzlabot lāzera stara precizitāti, kas, viņuprāt, ļaus sasniegt vēlamo rezultātu. Ja eksperiments būs veiksmīgs, AIE-DDPR optiskie diski varētu radīt īstu revolūciju datu uzglabāšanā.
